CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS EN BETON PREFABRIQUE

1. CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS EN BETON PREFABRIQUE Leçon 11 Ponts préfabriqués

2. Contenu • 1. Histoire et développement • 2. Types de ponts préfabriqués • 3. Applications spéciales • 4. Conception • 5. Assemblages • 6. Détails • 7. Piliers et culées • 8. Esthétique

3. Types de ponts préfabriqués • Ponts dalles • Poutres de pont à hourdi intégrés • Ponts à poutres préfabriquées • Ponts à poutres composites • Ponts-caissons • Ponts mono-caisson • Ponts-bacs • Ponts à segments • Ponts à arches

4. Ponts à arches • Eléments massifs préfabriqués • Eléments-dalles sur stock • Portée 6 - 20 m, hauteur 0.35 - 0.70 m

5. Poutres de pont à hourdi intégré • Eléments T et U • Exemple d’une poutre de pont avec semelle supérieure large • Elément U-renversé • Poutres à hourdi intégré sur stock • Coupe transversale d’un pont à éléments U- renversés 1200 - 2400 mm Surface rendue rugueuse 1200 - 1800 mm About allourdi

6. Ponts à poutres préfabriquées • Poutres - I et poutres T- renversées avec hourdis coulé sur place • Portée 15 - 55 m • Pont au dessus du chemin de fer Pont au dessus d’une autoroute

7. Béton Poutre enrobée Acier Précourbure Béton armé Béton précontraint Acier précontraint Préflechi-précontraint Poutres acier-béton • Principe de la poutre composite préfléchie précontrainte Poutre préfléchie précontrainte

8. Exemple viaduc TGV à Lot • Phases de production • Torons de précontrainte et bétonnage semelleinférieure • Chargement poutre acier précourbée • Enlèvement pré-charge et Pose des cables de postcontrainte • précontrainte semelle inférieure et armature de l’âme de la poutre

9. Viaduc TGV à Lot • Phases de production et de montage • Postcontrainte poutre préfabriquée Transport poutre de 213 tonnes • Montage des poutres Finition dupont

10. Ponts à poutres-caisson : variante • Eléments- U précontraints et hourdi coulé sur place • Eléments sur stock • Exemple de pont à poutres - U

11. Ponts caisson • Poutres - caisson précontraintes • Eléments pendant le transport • Portée jusqu’à 20 m avec hauteur de poutre de 1 m

12. Ponts mono-caisson • Poutre-caisson avec tablier supporté ou en encorbellement • Le tablier en encorbellement est soutenu par des supports préfabriquées • Tablier avec supports Tablier en encorbellementlibre

13. Ponts mono-caisson • Viaduc TGV à Herve • Montage poutres-caisson Poutres-caisson jusquà 250 t • Coupe transversale du viaduc • Montage des prédalles • transversales pour le tablier

14. Ponts à intrados courbé • Eléments préfabriqués à profil longitudinal courbé • Poutres rectangulaires avec profil longitudinal courbé • Poutre à face inférieure courbée

15. Ponts-bac • Eléments - U composites avec poutres en acier dans les nervures • Poutre lourde en acier préfléchie • Elément-U: • portée 20 - 25 m • hauteur 1,30 m • largeur 4,00 m • massejusqu’à 160 tonnes • Viaduc TGV à Boisfort Torons de précontrainte Noyau en acier

16. Ponts-bac • Principe des poutres - U composites • Phases successives dans la production des éléments Préflexion Couler la dalle Précontrainte Couler les poutres

17. Ponts à segments • Segments préfabriqués • Utilisation pour viaducs urbains • et ponts construits avec porte-à-faux

18. Applications spéciales • Ponts piétonniers • Détail de l’appui • Exemple d’une passerelle préfabriquée, avec deux dalles en T, sur une portée de 18 m. Les piliers sont coulés sur place dans des segments préfabriqués en béton architectonique.

19. Applications spéciales 111 poutres de pont précontraintes de 27 m de longueur • Pont-canal • Exemple d’un pont-canal à Houdeng-Aimeries avec poutres préfabriquées à intrados courbé vers le bas

20. Applications spéciales • Applications industrielles • Quai de chargement - Zeebruges • Chemin pour bandes de transport

21. Aperçu des portées Mono-caisson ponts Ponts à poutres Composites Précontraints Ponts à poutres à couverture intégrée Ponts-caissons Ponts-bacs Ponts-dalles massifs

22. Conception • Systèmes constructifs • Conception des poutres de pont • Répartition transversale des charges

23. Systèmes constructifs • Ponts isostatiques • Points forts: Des milliers de réalisations à travers le monde • Grande durabilité • Inconvénients: Appareils d’appui sous chaque poutre Joints entre chaque travée

24. Ponts isostatiques à tablier continu • Solution 1: continuité uniquement dans le hourdi • Solution 2: continuité dans les poutres Joint de rotation Entretoise Goujon sans adhérance Diaphragm beams Polystyrene Armature hourdis Entretoise Armature de l’entretoise à travers des trous Possibilité de soulever le pont en dessous des entretoises Appareils d’appui frettés Solution 1: Hourdi séparé des poutres au dessus de l’appui pour permettre une rotation Solution 2: Hourdi continu avec joints de rotation incorporés. Uniquement l’étanchéité et le revêtement sont continus

25. Ponts continus • Continuité après montage par soudage de l’armature supérieure • Exemples de ponts continus Armatures couplées par soudage ou par boulonnage Armature entretoise à travers des trous dans les poutres Appui temporaire Appui définitif

26. Conception poutres de pont • Aspects spécifiques: •  Situations temporaires •  Collaboration poutre préfabriquée avec hourdi coulé sur place • Béton à haute résistance

27. Assemblages • Poutre préfabriquée - entretoise • Assemblages aux appuis • Assemblages poutres - hourdis • Assemblages avec les profils de rive

28. Assemblages avec les entretoises • Armatures en attente, douilles filetées ou ouvertures au travers des poutres • Coffrage entretoise et tablier, et armatures • en attente dans la poutre préfabriquée Entretoise Douilles ancrées

29. Assemblagesaux appuis • Position appareils d’appui • Poutres avec découpe inférieure • Poutre droites Appui horizontal nécessaire quand la pente > 3%

30. Appareils d’appui • Les appareils d’appui pour poutres de pont préfabriquées sont en polychloroprène ou en polytetrafluoréthylène, frettés par des tôles minces en acier inoxydable. Les appareils d’appui doivent de préférence être conçus de telle sorte qu’ils puissent être remplacés. Couche de mortier Joint déformable Plaque en acier Couche de mortier

31. Assemblages poutre - hourdis • Les contraintes de cisaillement sont reprises par les étriers en attente Le coffrage du hourdi est normalement réalisé avec des prédalles Prédalle avec armatures en attente

32. Assemblages avec les profils de rive • Normalement avec armatures en attente Exemple de profils de rive préfabriqués pour le viaduc de Vaux

33. Profils de rive préfabriqués • Exemples de profils spéciaux

34. Détails • Ponts en biais • Solutions pour l’appui des poutres Douilles pour fixation armatures en attente Entretoise Culée Appareil d’appui Appareil d’appui Poutre de pont Coffrage Vide

35. Détails • Dévers • Sommier horizontal avec bossages de hauteur variable

36. Piliers et culées • Exemples de piliers préfabriqués

37. Esthétique • L’aspect global d’un pont est conditionné par: • La silhouette générale • La régularité du profil • L’harmonie deslignes dégagées • L’aspect des piliers • Exemples de ponts préfabriqués