L'HYDRAULIQUE CONFRONTE LES SOCIÉTÉS
DE COFFRAGE A DES DÉFIS SPÉCIFIQUES
L'INNOVATION EST UNE SOLUTION AUX DÉFIS DES OUVRAGES HYDRAULIQUES
Les coffrages existent dans toutes les dimensions et poids. Entre-temps, la technique a plus que démontré ses qualités et pourtant, les ingénieurs de tous bords cherchent résolument de nouvelles techniques et applications. L'hydraulique pose des défis spécifiques en vertu desquels certaines solutions usuelles ne sont pas toujours aussi applicables. Par exemple, un système de coffrage autoportant sans tirants continus a été utilisé pour la réalisation de l'écluse du Deurganckdok. InfraStructure a fait le point des généralités et a mis en lumière deux projets impressionnants.
GENERALITES SUR LE COFFRAGE
Nul besoin d'encore expliquer le principe du coffrage. En général, le monde du coffrage se subdivise en trois types: coffrage traditionnel, coffrages préfabriqués et coffrages spéciaux. Un coffrage (bois) traditionnel se caractérise par un faible coût de matériau, une répétition limitée, un grand coefficient de travail, et est utilisé pour des coffrages plus petits. Les coffrages préfabriqués recourent à un bâti en acier ou aluminium, connaissent une plus grande répétition, sont mis en œuvre pour des coffrages plus hauts et forment en fait un système complet. Et il existe encore les coffrages spéciaux qu sont le plus souvent constitués d'un travail sur mesure en acier ou EPS. Le point de départ de nombreux travaux est couramment le coffrage préfabriqué modulaire. Des divergences sont surtout dictées par les exigences pour la surface du béton, la disponibilité des grues, les exigences techniques, la répétition, la flexibilité et même l'expérience du chef de chantier.
TOUJOURS ET PARTOUT
Les coffrages sont nécessaires dans tous les types de constructions. Le coffrage de mur, le coffrage de sol, le coffrage grimpant, et ainsi de suite. C'est ainsi que la réalisation de 12 kilomètres, une récente autoroute entre la N31 à Bruges et la N49 à Westkapelle, s'est accompagnée de la construction de pas moins de 70 nouveaux ouvrages d'art, dont quelques très spéciaux. Les tabliers de pont ont été coulés de pilier à pilier à l'aide d'une construction à treillis et d'un coffrage intégré, une réalisation de Doka. Le coffrage a pu être glissé sur la structure portante. Ce fut la première fois que cette technique de coffrage mobile innovante était appliquée en Belgique.
ECLUSE DU DEURGANCKDOK
Il n'est pas rare que les ouvrages hydrauliques confrontent les sociétés de coffrage à des défis supplémentaires. Les constructions de ports, bassins, cales, quais, écluses, aqueducs, pontons, brise-lames, protections de berges et ainsi de suite ont chacune leurs spécificités. L'un des plus grands projets nationaux exécutés au cours des décennies précédentes en relation avec des projets hydrauliques fut la réalisation de l'écluse du Deurganckdok dans le port d'Anvers. L'écluse du Deurganckdok est la plus grande écluse au monde avec une longueur de 500 mètres, une largeur de 68 mètres et une profondeur de 28 mètres. Pour la THV Waaslandsluis, il était crucial de choisir avec soin le partenaire en coffrage. Afin de pouvoir mener à bien le projet, il fallait en effet pouvoir couler chaque jour quelque 3.000 mètres de béton, grâce à des solutions de coffrage performantes. La mission a été confiée finalement à Doka, qui s'est chargé des bajoyers en forme de L et des autres éléments, dont des chambres des portes, caisses à contrepoids, gaines de canalisations et de câbles massives. Au total, quelque 740.000 mètres cubes de béton ont été coulés pour toute l'écluse.
Bajoyers en forme de l
Les bajoyers de 28 mètres de haut devaient être bétonnés en cinq phases, dont en particulier trois phases grimpantes successives de 8 mètres chacune. En guise de critère général pour les épais murs massifs (de 5,50 m à la base à 2,50 m au sommet), un système autoportant sans tirants continus a été conçu, ceci contrairement à la conception de coffrage généralement usuelle pour laquelle les forces exercées sur le coffrage sont généralement absorbées par des tirants continus qui maintiennent ensemble les deux côtés du coffrage. En évitant les tirants continus, le risque de 'fuites' dans la paroi du dock est aussi réduit. Ceci a également accéléré l'exécution, parce que, par exemple, aucun échafaudage ne devait rester pour la finition. Pour réaliser ceci, des chevrons autoportants spéciaux en acier ont été conçus et fabriqués, en combinaison avec des consoles autoportantes, qui agissaient de surcroît à côté du soutien du coffrage et de chevrons en acier comme plate-forme sécurisante, en partie en guise de fixation des points d'ancrage inférieurs dans le béton déjà coulé et durci de la phase précédente. Outre l'absorption des pressions du béton et du poids du coffrage proprement dit, ces points d'ancrage ont aussi été dimensionnés pour pouvoir absorber les forces de vent élevées. Dans le haut, le coffrage a été maintenu ensemble par une passerelle en acier, qui absorbait et transférait aussi les forces de traction jusqu'au niveau de béton à réaliser au-dessus. A partir de cette passerelle, le bétonnage et la vibration (compactage) du béton fraîchement coulé pouvaient se dérouler en toute sécurité.
Les chambres des portes, caisses à contrepoids, gaines de canalisations et de câbles massives
Pour les autres éléments, le système de coffrage a été conçu comme coffrage de mur simple en utilisant ses chevalets autoportants standard jusqu'à 8 mètres de haut pour la première phase de bétonnage à la base. Les phases suivantes ont été réalisées à chaque fois sur une hauteur de 4 mètres en utilisant des consoles de coffrage-barrage qui transféraient les pressions du béton aux points d'ancrage dans le bas dans le béton déjà coulé et durci lors de la phase précédente. La combinaison de l'utilisation des chevalets de 8 mètres de haut à la base, suivie par les phases grimpantes successives par 4 mètres au moyen des consoles de coffrage-barrage a résulté ici aussi dans l'évitement des tirants de coffrage continus courants, qui exigent un fort coefficient de température et sont difficiles à réaliser dans des parois de cette épaisseur avec de hautes concentrations d'armature. Le défi majeur avec ces divers éléments était - hormis l'ingénierie - les grandes quantités de chevalets et de consoles de coffrage-barrage qui devaient être mises en œuvre simultanément sur le projet. Ces quantités atteignaient plus qu'un multiple de ce qui est habituel sur le marché belge. Le projet n'était donc pas seulement une originalité technique, mais certainement aussi une prouesse de logistique et d'organisation pour mobiliser tous les éléments sur ce seul projet et les rediriger au terme du bon déroulement.
PONT DE CANAL AU-DESSUS DE L'ELBE
Un autre projet impressionnant en matière de systèmes de coffrage est la réalisation d'un pont de canal au-dessus de la rivière Elbe à Maagdenbrug en Allemagne. Peri a exécuté l'une ou l'autre chose. Il s'agit du plus long pont de canal en Europe qui constitue la liaison entre le canal Elbe-Havel et le canal Mittelland. Le pont, y compris l'avant-pays, totalise 690 mètres de long et 34 mètres de large. Pour la réalisation, dix-sept piliers en forme d'étrave de navire devaient être fabriqués. A cette fin, on a notamment utilisé le coffrage de mur à support flexible, tout comme des éléments de 14 mètres de haut dans un arrangement polygonal. De grands panneaux FinPly Maxi ont procuré des surfaces de béton qualitatives. Le coffrage a été conçu spécialement pour satisfaire aux exigences du projet, ce qui a résulté dans un joli béton architectonique.
