Service d’études sur les transports, les routes et leurs aménagements

1. Ouvrages d’art etDéveloppement durableLe pont d’IllzachLe projet SBRIIntégration du trafic dans les décisions amont COTITA Ouest – Rennes, le 12 décembre 2013 Yannick TARDIVEL – Sétra Ngoc-Binh Ta, André Orcesi - IFSTTAR Service d’études sur les transports, les routes et leurs aménagements www.setra.developpement-durable.gouv.fr

2. Setra Sommaire Le pont d’Illzach Contexte Les solutions étudiées L’étude ACV Résultats et interprétation Conclusion Le projet SBRI Objectifs et contexte Les ouvrages étudiés Évaluation économique Évaluation environnementale Les coûts aux usagers Analyse globale des résultats Conclusion

3. Setra Le pont d’Illzach - Contexte L’ouvrage : • Conseil Général du Haut Rhin, 1967 • structure isostatique métallique de 106 m de longueur • 2 poutres latérales Warren, dalle orthotrope avec pièces de pont transversales • largeur chaussée de 8,20 m et 2 trottoirs de 1,50 m L’étude : • important fissuration à la jonction augets / pièces de pont (2009) • réparationde la dalle orthotrope ou remplacement du tablier • Proposition Eiffage TP dans le cadre d’un projet à l’innovation routière : réparation basée sur le procédé ORTHODALLE

4. Setra Le pont d’Illzach - Contexte

5. Setra Le pont d’Illzach - Contexte

6. Setra Le pont d’Illzach - Contexte

7. Setra Le pont d’Illzach - Contexte

8. Setra Le pont d’Illzach – Les solutions étudiées Réparation par procédé Orthodalle : travaux initiaux • mise à nu de la tôle du tablier et sablage du platelage • inspection tôle et réparation soudures longitudinales • soudures goujons et armatures apparentes • injection mortier à l’interface dalles BFUP préfabriquées / tôle • mise en œuvre et pose des dalles BFUP préfabriquées • Clavage connecteurs (coulage BFUP sur site) • Mise en œuvre couche époxy gravillonnée (9 mm) Réparation par procédé Orthodalle : travaux d’entretien • changement de la couche époxy gravillonnée tous les 10 ans • sablage et réfection protection anticorrosion structure métallique tous les 25 ans

9. Setra Le pont d’Illzach – Les solutions étudiées

10. Setra Le pont d’Illzach – Les solutions étudiées Remplacement de la travée à l’identique : travaux initiaux • démontage, dépose et évacuation de la travée existante (barge) • mise en œuvre de la nouvelle travée fabriquée à l’usine Eiffel de Lauterbourg (67) – Transport fluvial et grutage • mise en œuvre couche de roulement béton bitumineux, anti-corrosion et étanchéité Remplacement de la travée à l’identique : travaux d’entretien • sablage et réfection protection anticorrosion structure métallique tous les 25 ans • changement des couches de roulement, étanchéité et protection anti-corrosion tous les 15 ans

11. Setra Le pont d’Illzach – L’étude ACV Étude réalisée par le bureau d’études ARCADIS (Paris) Unité fonctionnelle étudiée : • Pont routier qui assure le franchissement du canal de la Huningue, pendant une durée d’utilisation de 100 ans. • Pont est dimensionné pour un trafic de Poids Lourds de 14 000 PL/jour et un trafic véhicules légers de 9600 VL/jour (RD 201) Frontières du système : • Pas de prise en compte du trafic passant sur l’ouvrage dans les 2 scénarios • Intègre les impacts liés à la déviation du trafic pendant les phases de travaux (durée spécifique à chaque scénario) • Pas de prise en compte de la fin de vie, identique pour les 2 cas.

12. Setra Le pont d’Illzach – L’étude ACV Trafic dévié : • Longueur itinéraire déviation : 3,5 km • Durée déviation scénario A (réparation Orthodalle) : 57 jours • Durée déviation scénario B (changement tablier) : 10 jours • Trafic VL : 9 600 véhicules/jour • Trafic PL : 14 000 véhicules/jour Durée de référence prise en compte pour l’étude : • Scénario A : 56 ans (cette durée conduit l’ouvrage à 100 ans) • Scénario B : 100 ans Outils utilisés : • Logiciel Simapro version 7.3 • Base de données Ecoinvent

13. Setra Le pont d’Illzach – Résultats et interprétation Comparaison scénario B (remplacement) / scénario A (réparation) avec prise en compte trafic sur déviation

14. Setra Le pont d’Illzach – Résultats et interprétation Comparaison scénario B (remplacement) / scénario A (réparation)sans prise en compte trafic sur déviation

15. Setra Le pont d’Illzach – Résultats et interprétation Étude de sensibilité : • Étude menée sur le paramètre « durée des travaux » auquel est associé le trafic sur la déviation • Durée des travaux de remplacement revue et fixée à 15 jours de déviation • Durée des travaux de réparation Orthodalle varie de 57 jours à 30 jours. • Durée minimale au-delà de laquelle tous les indicateurs d’impact s’égalisent pour les 2 scénarios est de 43 jours de déviation. • Ce minimum est obtenu pour l’impact « réchauffement climatique ». Cette durée maximale de 43 jours de déviation peut donc être considérée comme un objectif de performance environnementale pour la solution ORTHODALLE.

16. Setra Le pont d’Illzach – Conclusion • L’analyse technique et économique a conduit le CG 68 à retenir la solution de réparation par le procédé Orthodalle d’Eiffage TP • L’étude environnementale complète l’analyse sous l’angle environnemental • L’évaluation ACV est réalisée selon 2 périmètres : avec ou sans prise en compte du trafic sur la déviation pendant la durée des travaux • Deux paramètres essentiels déterminent les résultats de l’étude : le trafic et la durée de vie de la réparation (entre 20 ans garantie et 56 ans) • Des incertitudes importantes sont liées à ces 2 paramètres

17. Setra Le pont d’Illzach – Conclusion • Sans prise en compte du trafic de déviation, la solution réparation est très favorable d’un point de vue environnemental • Avec prise en compte du trafic déviation, l’équilibre est plus subtil. Il faut alors que la durée de la réparation soit maximale (56 ans). • Par ailleurs, une hypothèse favorise la solution remplacement dans l’évaluation : il a été considéré que les appuis existants pouvaient être réutilisés.

18. Setra Sommaire Le pont d’Illzach Contexte Les solutions étudiées L’étude ACV Résultats et interprétation Conclusion Le projet SBRI Objectifs et contexte Les ouvrages étudiés Évaluation économique Évaluation environnementale Les coûts aux usagers Analyse globale des résultats Conclusion

19. Setra Vie en service Fin de vie Construction Cycle de vie Conception Le projet SBRI – Objectifs et contexte Sustainable steel-composite BRIdges in built environment Economie Environnement Comment analyser l’ouvrage dans le cycle de vie selon les axes économique, environnemental et sociétal? Société (congestion du trafic)

20. Setra WP1 : Coordination Univ. Stuttgart BRISA WP2 : Base de données RAMBOLL WP5 : Analyse performantielle du cycle de vie WP3 : Analyse des coûts du cycle de vie WP3 : Analyse du cycle de vie IFSTTAR FCTUC Coimbra WP6 : Ouvrages considérés ARCELOR MITTAL SETRA WP7 : Recommandations BAST Le projet SBRI – Objectifs et contexte

21. Setra Le projet SBRI – Les ouvrages étudiés

22. Setra Le projet SBRI – Les ouvrages étudiés 3 types de structures étudiées : • Travées : 90-120-120-120-90 C0 : Mono-caisson C1 : Bi-caisson C2 : Mono-caisson HLE (S460 + S690)

23. Setra Le projet SBRI – Évaluation économique : construction

24. Setra Le projet SBRI – Évaluation économique : globale

25. Setra Le projet SBRI – Évaluation environnementale I1 Consommation des ressources énergétiques I2 Potentiel d’épuisement des ressources abiotiques I3 Déchets non radioactifs I4 Déchets radioactifs I5 Consommation d’eau totale I6 Potentiel de changement climatique I7 Potentiel d’acidification atmosphérique I8 Destruction de la couche d’ozone stratosphérique I9 Potentiel de formation de l’ozone troposphérique I10 Potentiel d’eutrophisation I11 Potentiel de toxicité humaine I12 Potentiel d’écotoxicité

26. Setra Le projet SBRI – Évaluation environnementale : construction I : C0 I*: C1 I°: C2

27. Setra Le projet SBRI – Évaluation environnementale : globale I : C0 I*: C1 I°: C2

28. Setra Le projet SBRI – Les coûts et impacts aux usagers

29. Setra Le projet SBRI – Les coûts et impacts aux usagers Scénario «jour» Scénario «nuit»

30. Setra Le projet SBRI – Analyse globale des résultats

31. Setra Le projet SBRI – Conclusion • La prise en compte des impacts économiques et environnementaux des perturbations de trafics sont déterminants • Un surcoût et des valeurs d’impacts plus élevées à la construction peuvent être largement compensés pendant la vie en service de l’ouvrage • Cas d’application privilégiés : • infrastructures stratégiques • niveau de trafic élevé • faible maillage du réseau routier

32. Setra Merci de votre attention