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LES PONTS-TYPES ROUTIERSJean-Pierre BRETONCEREMA DTerSO

FORMATIONConception générale des ponts

Du 23 au 25 septembre 2019N㼻9471-09

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SOMMAIRE•Quelques termes clés

•Ouvrages courants et non courants •Ponts courants types et non types •Les ponts cadres et portiques •Les ponts dalles •Les ponts à poutres •Hors du domaine d'emploi, un pont type est non type •Quelques documents complémentaires QUELQUES TERMES CLESPassage Supérieur (PS) / Passage Inférieur (PI) : ouvrage franchissant/supportant la voie principale

Biais géométrique () :

angle entre l'axe longitudinal de l'ouvrage et l'axe d'une ligne d'appui (exprimé habituellement en grades)

Portée (l) :Distance entre deux lignes d'appuis successives ou entre les centres de gravité de deux sections

d'encastrement successifs

QUELQUES TERMES CLESOuverture (droite / biaise / totale) :Distance libre entre les parements de deux appuis

successifs (droite = mesurée perpendiculairement aux appuis / biaise = mesurée suivant l'axe de l'ouvrage) ou extrêmes (totale) droite = L'1 ou L'2 biaise = L1 ou L2 totale = L1 + L2 Elancements:traverse = épaisseur traverse / ouverture (=e31/L1) tablier = épaisseur tablier / portée déterminante poutre = hauteur poutre / portée déterminante

QUELQUES TERMES CLESBalancement () = longueur travée d'équilibrage / portée déterminanteTravées multiples :

indépendantes (isostatiques) : continues OUVRAGES COURANTS ET NON COURANTSOUVRAGES NON COURANTS - CIRCULAIRE DU 5 MAI

1994OUVRAGES REPONDANT AUX CARACTERISTIQUES SUIVANTES :

- au moins une travée de plus de 40 m, - surface supérieure à 1200 m², - tranchées couvertes ou semi ouvertes de plus de 300 m, - tunnels creusés ou immergés, - ponts mobiles ou ponts canaux. OUVRAGES COURANTS ET NON COURANTSOUVRAGES NON COURANTS - CIRCULAIRE DU 5 MAI

1994OUVRAGES PRESENTANT DES SEUILS INFERIEURS AUX PRECEDENTS MAIS

PRESENTANT DES DIFFICULTES PARTICULIERES :

- provenant des terrains (fondations complexes, remblais -déblais de grande hauteur, grands glissements de terrain...), - provenant de conditions d'emploi non classiques, - liées à des modifications de solutions type résultant de la géométrie, de recherches architecturales, de ponts très biais, de ponts à courbure prononcée, - liées à l'emploi de techniques non codifiées et n'ayant pas fait l'objet d'un avis technique, - lié au caractère innovant de la technique ou du procédé, - buses métalliques d'ouverture supérieure à 9 m ou de couverture inférieure au 1/8 de l'ouverture intérieure. OUVRAGES COURANTS ET NON COURANTSOUVRAGES NON COURANTS - CIRCULAIRE DU 29 AVRIL 2014OUVRAGES QUI PRESENTENT DES ENJEUX IMPORTANTS EN TERME DE : - difficulté technique structurale ou géotechnique, - d'impact sur la conception d'ensemble de l'infrastructure et sur son coût, - d'insertion paysagère et architecturale, - d'impacts sur l'environnement, - d'innovations techniques, et les tranchées couvertes de plus de 300 m. OUVRAGES COURANTS ET NON COURANTSOUVRAGES COURANTSLA DEFINITION DES OUVRAGES COURANTS SE DEDUIT PAR COMPLEMENTARITE DE LA DEFINITION DES OUVRAGES NON COURANTS.

Dans les ponts courants, on retrouve :

- LES PONTS TYPES, - d'autres ponts fréquemment utilisés PONTS COURANTS TYPES ET NON TYPESPOURQUOI DES PONTS TYPES?HISTORIQUEMENT : Début des années 60, à la fois forte demande de projets (consécutive au début des programmes autoroutiers) et possibilité de calculs informatiques (pour l'exacte adaptation des ouvrages aux brèches)

DES INTERETS MULTIPLES :

- projet facile à établir (le type d'ouvrage étant défini, peu de paramètres suffisent à

le décrire) - note de calcul de vérification automatique (seule erreur possible = erreur de saisie) - la typification conduit à une simplification des formes et de l'exécution (pour les entreprises) et des contrôles (pour les maîtres d'oeuvre) - PEU DE PATHOLOGIES SUR CES OUVRAGES

PONTS COURANTS TYPES ET NON TYPES

PONTS TYPES PONTS NON TYPESOuvrages courants avec : Principalement des ouvrages courants : Guide méthodologique SETRA - structure d'un pont type hors domaine d'emploi (biais et/ou courbure) - structure d'un pont type avec une mise en oeuvre particulière - structure non type - logiciel de dimensionnement - dimensionnement par un calcul spécifique (logiciel ( CHAMOA pour CEREMA) du fabricant par exemple) - prédimensionnement aisé avec des abaques - estimation sommaire possible - estimation à partir d'un détail estimatif avec des ratios ATTENTION AU RESPECT DU ETUDES PLUS POUSSEES S'APPARENTANT

DOMAINE D'EMPLOI A DES OUVRAGES NON COURANTS

ET DU MODE DE CONSTRUCTION

PONTS COURANTS TYPES ET NON TYPES

3 FAMILLES DE PONTS TYPESCe sont principalement des structures en béton armé ou précontraint.

PONTS CADRES ET PORTIQUES : PICF, PIPO, POD

PONTS DALLES : PSIDA, PSIDP, PSIDN PONTS A POUTRES : PRAD, VIPP, PPE

PONTS CADRES ET PORTIQUESSONT DES PONTS CADRES ET PORTIQUES TYPES :Les structures en béton armé coulées en place à appuis et fondations intégrées :

PICF PIPO POD

NE SONT PAS DES PONTS CADRES ET PORTIQUES

TYPES :- les ponts cadres et portiques type avec des caractéristiques hors du domaine d'emploi (principalement biais) ou une mise en oeuvre particulière (rippage, fonçage) - les dalles sur palplanches, - les structures de section similaire aux ponts cadres et portiques type totalement ou partiellement préfabriquées

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS TYPES - Domaine d'emploi

PICF PIPO POD

Ouverture biaise :

2 à 10 m (12 m) (8 m) 10 à 20 m (22 m) 2 x ouverture PIPO

Epaisseur maximale de couverture en remblai :

3 m < -----------1 m ---------------->

Portance du sol (exprimée sous forme de Pl*) :

> 0,5 MPa < ---------- > 1 Mpa ------------------> Biais maximal : < --------------------70 gr --------------------------------->

Tassement différentiel maximal admissible :

2 - 3 cm < - - - - - - pas de tassement différentiel - - - - - - - - - >

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS TYPES - PICF - Quelques caractéristiques

PICF = Passage Inférieur en Cadre FerméOuvrage de type passage inférieur le plus construit en France

Structure monolithique et résistante

Construction simple en trois phases : radier, piédroits et traverse supérieure

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS TYPES - PICF - Morphologie

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS TYPES - PICF - Domaine d'emploi - Elancements

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS TYPES - PICF - Construction en 3 phases

PIEDROITS

RADIER TRAVERSE SUPERIEURE

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS TYPES - PIPO - Quelques caractéristiques

PIPO = Passage Inférieur en Portique OuvertStructure résistante (mais ne supporte pas les tassements différentiels contrairement aux PICF)

Construction simple en trois phases : semelles, piédroits et traverse supérieure

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS TYPES - PIPO - Domaine d'emploi - Elancements

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS TYPES - PIPO - Construction en 3 phases

TRAVERSE SUPERIEURE

SEMELLES PIEDROITS

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS TYPES - POD - Quelques caractéristiques

POD = Portique Ouvert DoubleStructure résistante (mais ne supporte pas les tassements différentiels contrairement aux PICF)

Construction simple en trois phases : semelles, piédroits et traverse supérieure

Structure bien adaptée pour les tranchées couvertes (avec moins d'un mètre de remblai au dessus)

Domaine d'emploi : identique à celui des PIPO

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS TYPES - Guides SETRA

PICF et PIPO POD

PONTS CADRES ET PORTIQUES

MURS EN AILE / MURS EN RETOUR - Typologie

Murs en retour

Murs en aile

PONTS CADRES ET PORTIQUES

MURS EN AILE / MURS EN RETOUR - Quelques techniques gabions préfabrication terre armée

PONTS CADRES ET PORTIQUES

REMBLAI SUR TRAVERSE SUPERIEUREExemple de remblai avec l'épaisseur maximale admissible : au-delà choisir une structure type

voûte

PONTS CADRES ET PORTIQUES

REMBLAI SUR TRAVERSE SUPERIEUREQuelques exemples de structure type voûte pour les épaisseurs de remblai hors domaine d'emploi

des ponts cadres et portiques

PONTS CADRES ET PORTIQUES

• PONTS CADRES ET PORTIQUES NON TYPES- Exemple : pont similaire PIPO avec traverse supérieure partiellement préfabriquée

- vue aérienne de l'ouvrage PIPO existant (zone circulée) - et de l'ouvrage de doublement partiellement préfabriqué vue de l'intérieur de l'ouvrage : - au premier plan, l'ouvrage de doublement partiellement préfabriqué - au second plan, l'ouvrage PIPO initial

PONTS CADRES ET PORTIQUES

• PONTS CADRES ET PORTIQUES NON TYPES- Exemple : pont similaire PIPO avec traverse supérieure partiellement préfabriquée

-1

ère

phase : - construction classique des semelles 2

ème

phase : construction classique des pièdroits

PONTS CADRES ET PORTIQUES

• PONTS CADRES ET PORTIQUES NON TYPES- Exemple : pont similaire PIPO avec traverse supérieure partiellement préfabriquée

Coupe du tablier et vue

d'un élément préfabriqué de la traverse supérieure

PONTS CADRES ET PORTIQUES

• PONTS CADRES ET PORTIQUES NON TYPES- Exemple : pont similaire PIPO avec traverse supérieure partiellement préfabriquée

- pose d'un élément préfabriqué - de la traverse supérieure vue de la traverse supérieure avant clavage des éléments préfabriqués

PONTS CADRES ET PORTIQUES

• PONTS CADRES ET PORTIQUES NON TYPES- Exemple : pont similaire PIPO avec traverse supérieure partiellement préfabriquée

- cintrage des armatures transversales - supérieures clavage des éléments préfabriqués de la traverse supérieure

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS CADRES ET PORTIQUES NON TYPES

Portique sur palplanches et pile en palpieux (caisson)

PONTS CADRES ET PORTIQUES

• PONTS CADRES ET PORTIQUES NON TYPES • Portique sur palplanches - éléments constitutifsVues de dessus

à gauche :

détail caisson (palpieu)

à droite :

détail palplanches

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS CADRES ET PORTIQUES NON TYPES

Portique sur palplanches - Domaine d'emploiBien adapté en remplacement de :

PIPO SUR PIEUX :

- le rideau de palplanches continu (rôle de piédroit) remplace avantageusement les murs en aile

ou en retour, - palplanches (ou palpieux) pour les piédroits et palplanches pour les murs en retour, - traverse supérieure plus épaisse que sur un PIPO car l'encastrement est moins rigide

PICF :

- franchissement d'obstacles de faible largeur dont la déviation serait coûteuse et/ou compliquée :

oléoduc, petits cours d'eau par exemple

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS CADRES ET PORTIQUES NON TYPES

Portique sur palplanches - ConstructionCONSTRUCTION EN DEUX PHASES : - battage des palplanches, - construction de la traverse supérieure

PONTS CADRES ET PORTIQUES

PONTS CADRES ET PORTIQUES NON TYPES

Portique sur palplanches - ConstructionCONSTRUCTION EN DEUX PHASES : - battage des palplanches, - construction de la traverse supérieure

PONTS DALLESSONT DES PONTS DALLES TYPES :Les structures pont dalles en béton armé ou en béton précontraint en place

PSIBA / PSIDP PSIDN

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