Le béton préfabriqué accélère la modernisation des infrastructures

 Par Kurt Weber, P.Eng.

Reliant l'autoroute 8 à la Transcanadienne, le projet de périphérique nord de Calgary Ouest est l'une des dernières étapes de l'achèvement du périphérique de Calgary. L'ensemble du périphérique offrira un corridor de plus de 100 kilomètres permettant un accès facile à tous les quartiers de la ville tout en contribuant à l'économie albertaine grâce à la circulation efficace des personnes et des produits.

La planification du périphérique de Calgary a débuté dans les années 1970, et les sections nord-ouest, nord-est et sud-est de la route (connues sous le nom de Stoney Trail/Tsuut'ina Trail) sont utilisées depuis un certain temps. Le projet du périphérique nord de Calgary Ouest s'inscrit dans le dernier tronçon de la construction de l'autoroute Stoney Trail/Tsuut'ina Trail et comprend 20 ponts. EllisDon est responsable de la construction du projet nord, tandis que Lafarge Precast, à Edmonton, a fourni les poutres en béton préfabriqué. AECOM a assuré la conception du pont. Le projet nord est réalisé dans le cadre d'un contrat de conception-construction, ce qui signifie que la conception et la construction se déroulent simultanément. Cette structure contractuelle permet à l'entrepreneur d'innover et de raccourcir la durée de construction d'un projet, réduisant ainsi les coûts globaux.

Des 20 ponts du projet Nord, 17 ont été construits avec des poutres NU en béton précontraint préfabriqué. Les sections de poutres NU présentent une large semelle inférieure pour augmenter la capacité de compression de la semelle et assurer une meilleure stabilité lors de la manutention, du transport et de l'installation. Avec jusqu'à 58 torons de précontrainte de 16 millimètres de diamètre (5/8 po) dans la semelle inférieure et jusqu'à 14 dans la semelle supérieure plus fine, la poutre NU présente un rapport portée/profondeur élevé, ce qui simplifie la conception du pont. Toutes les structures à poutres NU ont été construites avec trois tailles de poutres – NU2000, NU2400 et NU2800 – pour un total de 134 poutres. D'autres tailles de poutres NU, comme NU1200 et NU1600, sont également disponibles en Alberta.

RÉSUMÉ DES POUTRES EN BÉTON PRÉFABRIQUÉ UTILISÉES

• 70 poutres NU2400 de 31 à 45,5 mètres (102 à 149 pieds) de long
• 37 poutres NU2800 de 44,6 à 54,5 mètres (147 à 178 pieds) de long
• 27 poutres NU2000 de 52 à 60 mètres (170 à 197 pieds) de long

Les différents ponts sont à simple ou double travée, avec diverses conditions de précontrainte ou de connectivité. Plus précisément, neuf ponts intègrent des poutres NU précontraintes avec culées intégrées, quatre structures intègrent des poutres post-tendues à simple travée avec culées conventionnelles, deux structures sont des structures à deux travées post-tendues en un seul étage avec culées conventionnelles sur un alignement de 300 mètres de rayon, et deux structures sont des superstructures post-tendues à deux travées avec culées semi-intégrales. La longue tradition d'utilisation de poutres NU sur Stoney Trail/Tsuut'ina Trail, le calendrier serré et la compétitivité des coûts du béton préfabriqué ont été des facteurs déterminants dans le choix des matériaux.

Le béton préfabriqué a permis de raccourcir les délais et d'augmenter la productivité, contribuant ainsi à l'avancement des travaux, la majorité des poutres du projet ayant été montées dans les 18 mois suivant l'attribution du contrat. La polyvalence offerte par la diversité des portées des poutres NU et le positionnement des structures de pont dans des remblais existants ou des talus déblai ont permis d'éviter le recours à des murs de soutènement en terre stabilisée mécaniquement (MSE) pour les culées de 14 ouvrages. Les murs MSE n'étant généralement pas construits en hiver, leur suppression sur certains ponts a permis de réaliser des économies significatives sur le calendrier global du projet.

Les grandes poutres NU ont été transportées jusqu'aux chantiers et positionnées à l'aide de camions et de grues. L'installation des poutres au-dessus des zones de circulation intense s'est déroulée de nuit afin de minimiser les perturbations pour les usagers de la route. La disponibilité du corridor de transport des poutres surdimensionnées et surchargées en Alberta était essentielle au bon transport de ces poutres du site de fabrication au chantier. Ce projet comprend les poutres NU les plus lourdes jamais fabriquées et transportées en Alberta. Chaque poutre pèse 136 658 kilogrammes (301 279 livres), mesure un peu moins de 60 mètres (197 pieds) de longueur et 2,8 mètres (9 pieds) de hauteur. Les camions de transport ont dû emprunter le corridor provincial de transport des poutres surdimensionnées et surchargées pour se rendre au sud de l'usine de préfabrication Lafarge d'Edmonton.

 Kurt Weber, ing., est ingénieur principal des ponts, Transports, Ouest canadien, chez AECOM. Informations également fournies par Shane De Lorey, ing., M. Ing., directeur de projet, Transports Alberta, gouvernement de l'Alberta.

 PHOTOS Lafarge Precast Edmonton et Alberta Transportation, gouvernement de l'Alberta