Procédés Généraux de Construction D'un Parking Souterrain-CET [PDF]

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LAMBERT Benjamin LAYE Pierre LEFEBVRE Charles

TP2 Projet de PGC

ESTP Avril 2003 Groupe 15

Projet de Procédés Généraux de Construction Parking souterrain Pose du problème Le but de ce projet est d’élaborer la construction d’un parking souterrain à deux niveaux de sous-sol. Les dimensions en plan de l’ouvrage choisies sont les suivantes :

L’aménagement se fait à proximité d’un axe routier (route 2 X 2 voies), sous lequel il est permis de construire, à condition de laisser au moins deux voies libres à la circulation des voitures, et de maintenir le passage pour les piétons pendant toute la durée des travaux. La zone aménageable sous la chaussée est notée en bleue sur le schéma d’implantation : le trottoir adjacent (6 m) et les deux premières voies (5 m exploités réellement, 1 m pour la pose des barrières de chantier et le passage pour les piétons en galerie.) seront coupées pendant une partie des travaux permettant de maintenir la circulation sur le reste de la chaussée comme demandée par la commune.

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Schéma de l’aménagement de la chaussée pendant les travaux :

En contre partie, la surface du terrain devra être aménagée en espace vert.

Solution envisagée : méthode générale La méthode choisie pour la construction est celle d’un terrassement dit en taupe dont le phasage est le suivant : Les parois du parking sont moulées directement dans le sol. Les poteaux sont préfabriqués et insérés dans le sol, après avoir foré leur emplacement. On choisit de faire des poteaux préfabriqués plutôt que des poteaux moulés car ces poteaux portent les aciers d’attente destinés à reprendre poutres et dalles des différents sous-sols. Il n’est pas possible d’installer ces aciers d’attente avec des poteaux moulés. La dalle plafond est coulée, en conservant des ouvertures pour les accès des véhicules et du personnel au niveau des trémies d’accès des véhicules et de la cage d’escalier. 60 cm de terre sont remis sur la dalle pour remettre la cote à 0. Cela permettra d’aménager un espace vert sur le carré de côté 50 m et de réaménager la route. Le premier niveau est alors terrassé en taupe. Pendant ce temps, en parallèle, la chaussée détruite pour pouvoir poser les parois moulées est reconstruite, et remise en service une fois terminée. Cette phase nécessite des compétences de génie civil, et les engins associés. Notre entreprise sous-traitera donc cette partie des travaux à une entreprise de route. Une fois le terrassement fini, la dalle de plancher du premier sous-sol est coulée de la même manière que la première dalle à même le sol. Les rampes d’accès préfabriquées sont posées. On choisit de poser des rampes en préfabriqué car le coffrage le ferraillage et le bétonnage de ces parties obliques de l’ouvrage est complexe en chantier.

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LAMBERT Benjamin TP2 ESTP LAYE Pierre Avril 2003 LEFEBVRE Charles Projet de PGC Groupe 15 Le second sous-sol est ensuite terrassé de la même manière que le premier sous-sol, et enfin la dalle plancher du second sous-sol est coulée et les rampes posées. Vient ensuite l’implantation des différents réseaux (électricité, ventilation, eau…) et les finitions. (Peinture, marquage au sol, barrières, caisses de péage…)

Intérêt de la méthode choisie Cette méthode a l’intérêt de ne déranger le voisinage que le temps du coulage des parois et de la première dalle. La suite des travaux s’effectuant essentiellement en sous-sol, la gêne est réduite. De plus, une fois que la dalle plafond sera coulée, et que la chaussée détruite aura été reconstruite par dessus la nouvelle dalle, la circulation pourra directement reprendre sur les 4 voies, limitant ainsi les problèmes de circulation du quartier. Seule une partie du trottoir sera occupé par l’enceinte du chantier, afin de laisser de l’espace aux engins de chanter autour des voies d’accès aux sous-sols. Enfin, les parois moulées ont été dimensionnées de telle sorte qu’elles atteignent le sol argileux étanche. Les parois forment donc une cage étanche autour du terrain à aménager. Pour éviter les problèmes dus à la présence de la nappe phréatique, il suffira de pomper le sol au fur et à mesure du terrassement, et de le pomper le terrain qui se trouve au niveau sous le plancher du second sous-sol, afin d’assécher les terres. Le dimensionnement des différents éléments du parking figure sur les plans fournis en annexe. La description détaillée des phases de la construction de l’ouvrage fait l’objet des différentes parties individuelles.

Dispositions constructives du parking. Dans un soucis de rentabilité, il a été choisi d’organiser la circulation en sens unique dans le parking, ce afin de réduire la place dédiée aux voies de circulation. Places Les places ont été disposées à 90°, car la disposition en épi ne permettait pas d’ajouter une rangée de place supplémentaire. Les places à 90° sont alors moins encombrantes. Afin de garder un bon rapport places / surface de parking, les dimensions des places sont celles de la ville de Paris, à savoir : - 2,3 m X 5 m pour les places à 90° sans mur adjacent, - 5 m X 2 m pour les places en créneau sans mur adjacent, - 5,3 m X 2 m pour les places en créneau avec mur adjacent. De même, les voies de circulation mesurent au moins - 5 m pour les voies entre places à 90°, - 4 m pour les voies entre places en créneau.

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Au final, le parking comprendra : - 88 places au niveau -1 - 94 places au niveau -2 Soit 182 places pour une surface totale de 5660 m². Le rapport surface / places vaut 31. Piétons Pour les piétons, un chemin continu de 1 m de large les conduits à l’ascenseur et aux escaliers. Rampes Le sens des rangées adopté permet de disposer les rampes perpendiculairement à la chaussée, ce qui facilite l’accès au parc de stationnement pour les automobilistes. Les rampes descendantes ont une pente : - de 10,8% au premier sous-sol (4 m à descendre sur 37 m) - de 9,2 % au second sous-sol (3,4 m à descendre sur 37 m) Les pentes des rampes sont bien en dessous des normes dans un souci de confort pour l’utilisateur, comme l’a suggéré la municipalité. Les rampes ascendantes ont une pente : - de 12,1 % au premier sous-sol (4 m à monter sur 32,8 m) - de 10,4 % au second sous-sol (3,4 m à monter sur 32,8 m) De plus un espace horizontal est aménagé en fin de rampe ascendante, notamment pour la rampe d’accès à la chaussée, afin de faciliter le passage sur le trottoir des véhicules (pas de démarrage en côte) et limiter la gêne occasionnée par les véhicules sortants aux piétons. (Les automobilistes ne sont plus tentés de « forcer le passage » des piétons pour sortir de la pente.) Accès piétons La cage d’escalier regroupe l’escalier, l’ascenseur, et les caisses de paiement à chaque étage. Il a été placé vers le bas du parking de telle sorte que l’ascenseur et l’escalier donnent directement sur le trottoir. Cela évite aux usagers de se retrouver au milieu de l’espace vert aménagé quand ils sortent. (D’autant plus que cet espace vert est susceptible de fermer la nuit.) Les marches d’escaliers ont les dimensions suivantes : - giron : G = 0,26 m (0,60 < 2 H + G < 0,62) - hauteur : H = 0,17 m (0,16 < H < 0,17 - largeur : l = 0,85 m Il y a donc marches par niveau 24 marches au niveau -1 (avec un palier intermédiaire) Au niveau -2, il y a 20 marches. Le stationnement réservé aux handicapés (2 places par étage) est placé à proximité de l’ascenseur dans un souci de confort.

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Barrières La sortie et l’entrée du parking seront contrôlées par un système de barrière automatisée à relèvement horizontal, afin de pouvoir la relever sans problèmes de plafond dans l’enceinte du parking. L’entrée sera automatisée, et la sortie sera contrôlée par un système de tickets distribués par les caisses situées dans les cages d’escalier.

Ventilation La ventilation du parking aménagé dans des sous-sols doit être obligatoirement mécanique. Elle doit avoir une efficacité telle que l'atmosphère n'y puisse jamais devenir toxique ou explosive. Ainsi, le renouvellement de l'air sera assuré sur les bases de 600 m3/h par emplacement de voiture ; il devra pouvoir être porté à 1.200 m3/h pendant les périodes de pointe. Ces derniers chiffres n’étant que des minima, on s’arrangera pour qu'à tout moment la teneur en monoxyde de carbone ne dépasse pas : - 50 parties par million par période de 8 heures, - 100 parties par million en période de trafic intense. Les installations de ventilation mécanique seront pourvues de commandes manuelles prioritaires qui ne pourront être entravées par une manoeuvre contraire exécutée en un autre point du parking. Ces commandes seront protégées par une vitre et placées en un endroit facilement accessible par les Sapeurs-Pompiers. Enfin, les gaines de ventilation seront en totalité construites en matériaux incombustibles coupe-feu de degré 1/4 h au moins. Eclairage L'éclairage du parking doit être suffisant pour permettre aux personnes de se déplacer et de repérer aisément les issues. Tout devra être mis en œuvre pour assurer une bonne dégressivité entre la luminance extérieure et celle du parking. Enfin, un éclairage de sécurité, alimenté par une source autonome, devra être installé.

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Protection incendie Dans le parking, il faut un extincteur pour quinze voitures, un seau à fond rond et un bac de 100 litres de sable (par niveau de parking). Les extincteurs portatifs utilisés sont généralement à poudre ABC de 6 kg. Il peut être nécessaire de les recharger au bout de cinq ans, car au-delà de cette durée l’additif perd de son efficacité et la poudre a pu se tasser. Tous les véhicules équipés d’hydrocarbures liquéfiés ou gazeux seront interdits. Installations électriques Elles devront être réalisées en tenant compte des dangers particuliers présentés par les liquides inflammables, l'humidité et le déplacement des véhicules. On prendra soin de placer un interrupteur général multipolaire assurant la coupure du courant secteur en cas de nécessité. Celui-ci sera mis à la disposition du préposé à la surveillance ou des Sapeurs-Pompiers.

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Planning des travaux Travaux préparatoires. Les travaux préparatoires (étude géologique, installation de chantier, mobilisation du matériel…) ont une durée de 3 mois. Parois moulées. L’exécution des parois moulées est détaillée dans la partie individuelle qui lui est consacrée. Pose des poteaux préfabriqués : Les dimensions des poteaux sont les suivantes : 0,32 x 0,32 x 6,50 (m) (les poteaux sont légèrement surdimensionnés en hauteur pour assurer un contact parfais avec les poutres et la dalle plancher du second. Le forage des poteaux se fera à l'ai de d'une foreuse mobile. Le temps de forer un trou (profondeur 8 m) est de 40 min. Les 14 m3 de terre résultant de l’extraction seront entreposés sur le terrain en vue de son terrassement futur. La pose prend 40 min. Cette pose se fera à l'aide de la grue routière utilisée pour le ferraillage des saignées. Le temps nécessaire à la réalisation d'un poteau est donc de 80 min. Il y a 21 poteaux soit un temps total de : 21 x 80 = 1680 min. Soit un temps réel de 5 jours. Les terres résiduelles seront évacuées lors du terrassement de surface. Temps d'exécution : 5 jours Ces travaux seront exécutés en parallèle avec les travaux du kelly. Matériel nécessaire et ouvriers : 1 foreuse et son utilisateur 1 grue routière et son chauffeur (déjà comptabilisé pour l'exécution des parois moulées.) 1 ouvrier Terrassement de surface ; Dalles et poutres plafond ; Terrassement en taupe du premier sous-sol ; Dalles, poutres, corbeaux du premier plancher ; Terrassement du second sous-sol ; Dalles du second plancher ; Ces parties de l’ouvrage sont reprises dans les parties individuelles consacrées. Reconstruction de la chaussée : Cette opération pourra être engagée dés que la dalle plafond du parking sera sèche et prête à être chargée. (Trois semaines après que la dalle ait été coulée.) -8-

LAMBERT Benjamin TP2 ESTP LAYE Pierre Avril 2003 LEFEBVRE Charles Projet de PGC Groupe 15 Cette opération nécessitera l’apport de matériaux pour la couche de fondation de la route. Pour ce faire, on utilisera la terre excavée par le terrassement du premier sous-sol. Il est à noter que le terrassement devra se faire en priorité de l’autre côté de la chaussée, afin de garder du terrain sous la dalle par dessus laquelle on reconstruit la chaussée. Ce par mesure de sécurité. Il faudra ensuite exécuter le nivelage et le compactage des différentes couches de la route (couche de base, couche de liaison…), et le passage d’un finisseur pour l’enrobé de la chaussée. Ceci pourra s’exécuter à partir du moment où la dalle sera prête à recevoir des charges. On estime la durée des travaux à deux jours : Un pour la préparation du terrain, un autre pour la pose de l’enrobé. La durée finale de ces travaux est de 32 semaines. Soit un peut plus de 7 mois de travail. Finition, démobilisation Il faudra ensuite ajouter 3 mois pour la finition et la démobilisation de matériel et du personnel. Il faudra donc au final un peu plus de 13 mois ( 6 mois et 32 semaines) pour construire ce parking.

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Partie individuelle : Exécution des parois moulées, terrassement, étaiement. Exécution des parois moulées. -

Principe général

Le principe général de construction de parois moulées et le suivant : un kelly, muni d’une benne hydraulique, terrasse des saignées dans le sol aux dimensions de la paroi voulue. Pour éviter l’effondrement et le bouchage de cette saignée, le kelly procède à une injection de boue benthonique au fur et à mesure du forage. Cette boue dépose un cake sur les parois de forage, la rendant un peu plus étanche et plus stable. La boue doit don toujours être maintenue au dessus du niveau de la nappe phréatique. Photo du kelly :

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LAMBERT Benjamin TP2 ESTP LAYE Pierre Avril 2003 LEFEBVRE Charles Projet de PGC Groupe 15 Pour pouvoir travailler en toute sécurité, le kelly doit reposer sur une plateforme de travail construite au préalable sur tout le tour du chantier, où le kelly travaillera. En effet, l’appareil ne serait pas stable à proximité de la saignée qu’il terrasse. On réalise donc avant tout forage des murettes guide dont le but est de fournir un guide au chauffeur du kelly et une plateforme stable de travail. Voici le schéma de la plateforme de travail une fois la murette réalisée :

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Enchaînement des activités :

Pour travailler en parallèle avec les ouvriers chargés du bétonnage des tranchées, le kelly va terrasser les saignées en damier : - on commence par terrasser une saignée de 6 m de large sur toute la profondeur voulue. - on laisse ensuite une bande de 6 m de terrain non foré. - le kelly procède ensuite au forage d’une autre bande de 6 m. Le terrain forme ainsi les 5 cotés du coffrage de la paroi moulée. Une fois les parois coulées, le terrain restant entre deux parois est à son tour terrassé puis coulé. (Les parois existantes servent de coffrage latéral, ainsi, on n’a pas besoin de joints.)

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LAMBERT Benjamin TP2 ESTP LAYE Pierre Avril 2003 LEFEBVRE Charles Projet de PGC Groupe 15 Le ferraillage et le bétonnage s’exécutent donc en parallèle avec le terrassement du kelly. Le ferraillage une fois constitué est disposé à l’aide d’une grue routière. (Ces dimensions sont de 11 m x 0,6 m x 6 m). La cage d’acier doit laisser des espaces minimums de 15 cm pour laisser passer le béton. Une fois la paroi ferraillée, on peut procéder à son bétonnage. Pour ce faire, on utilise un tube plongeur de diamètre 25 cm. Ce tube est descendu jusqu‘à la base de la saignée. C’est le béton qui remonte à la surface, et non le tube. Le bétonnage devant être fait en une seule fois, on ajoute un retardateur de prise sur quelques heures. Les cadences de bétonnage seront de 40 m3 par heure. Le béton ne doit en aucun cas être vibré. La boue benthonique est récupérée au cours de l’opération. Néanmoins, elle s’est chargée de sédiments au cours de l’opération Elle pourra donc être retraitée en partie pour être recyclée en partie. -

Temps de travail :

Murette guide : L’exécution des murettes guides nécessite le creusement d’une pré-saignée de 1 m par 1 m sur la périphérie du chantier à la pelle mécanique, le coffrage des murets et leur coulage. Ce muret, a un volume de 0,3 m3 par ml de mur. Soit 222 x 0,6 = 133 m3 de béton. A 60 kg d’acier au m3 de béton, il faut donc 8 t d’acier pour les murettes. Cela peut se faire à une cadence moyenne de 10 ml par jour. (Le coffrage / bétonnage se faisant en parralèle avec le terrassement. Ces opérations sont donc réalisées en 23 jours. Elles nécessiteront 1 pelle mécanique et son chauffeur 3 camions pour le transport des terres et leur chauffeur 3 ouvriers pour le coffrage, le ferraillage et le bétonnage 133 m3 de béton (soit 9 toupies à 16 m3) 8 t d’acier Le forage : Le kelly va forer des saignées de 222 ml (périphérie du chantier) par 0.60 m de large et 11 m de profondeur. Soit 1466 m3 . Soit un volume de 1759 m3 avec un coefficient de foisonnement de 0,2. Avec une vitesse de perforation de 15 m3/h, seulement deux camions benne (de charge utile 15 m3) sont nécessaires pour assurer un travail continu du kelly. Le temps de transport est en masque avec le temps de forage du kelly. (une heure pour remplir un camion, une demiheure de trajet pour chaque camion.) Le temps de forage est de 1466 / 15 = 98 h de travail effectif. A 6,67 heures de travail effectif par jour, le forage du Kelly va nécessiter : 98 / 6,67 = 15 jours de travail réel. On compte 20 min pour poser 6 m de large de ferraillage (sur 11 m de profondeur). Soit 20 x 222 / 6 = 740 min = 13 h = 2 jours (réels) de travail pour le périmètre. Le béton est coulé à une cadence de 40 m3 / h. Soit 1466 / 40 = 36 h = 6 jours (réels) de travail. Soit 8 jours réels pour le bétonnage et le ferraillage. Ces travaux seront réalisés en parallèle avec le forage du kelly.

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Le volume à bétonner est de 1466 m3. Ce qui représente environ 1466 x 66 = 88 t d’acier.

Ces opération nécessiteront : 1 kelly et son chauffeur 1 grue routière 2 ouvriers pour le ferraillage et assister sa pose 1 ouvrier pour le bétonnage 2 camions et leur chauffeur. 1466 m3 de béton (soit 92 toupies à 16 m3) 88 t d’acier

Terrassement Dans l’élaboration de ce parking, on peut distinguer deux types de terrassement différents : le terrassement de surface qui précède l’exécution de la première dalle d’une part, et les deux terrassements en taupe des étages -1 et -2 d’un autre. -

Terrassement de surface.

Ce terrassement consiste à retirer 1 m de terrain sur toute la surface du chantier, afin de pouvoir par la suite aménager un espace vert à la cote 0 du terrain. Cette opération va donc nécessiter un chargeur muni d’un godet de 3 m3, associé à des camions qui feront la navette entre le chantier et la décharge. Le chargeur sera associé à une mini pelle qui terrassera les emplacements réservés aux poutres. Le volume de terrain à terrasser est donc de : (50 x 50 + 11 x 30) x 1 = 2830 m3. Ce qui représente un volume de terres excavées de 3396 m3. 3 camions de capacité utile 15 m3 seront utilisés pour le transport des terres. En comptant 2 min par godet, un camion est plein en 10 minutes. Le voyage aller-retour à la décharge et le vidage de la benne prennent au total 30 min. En 1 heure , on peut donc excaver 5 camions de terre, soit 75 m3. Le temps effectif de terrassement est donc : 3396 / 75 = 46 h. Soit 46 / 6,67 = 7 jours de temps réels. (On distingue le temps réel du temps effectif : une journée de 8 heure de travail ne comporte que 6,67 heures de travail effectif.) Quand une surface suffisamment grande aura été terrassée, le coffrage, le ferraillage et le bétonnage des poutres et de la dalle pourra commencer en parallèle. Cette opération va nécessiter : 1 chargeur muni d’un godet de 3 m3 avec son chauffeur. 3 camions benne de 15 m3 avec leur chauffeur 1 mini pelle avec son chauffeur 3396 m3 de terre à ramener à la décharge. -

Terrassement en taupe :

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LAMBERT Benjamin TP2 ESTP LAYE Pierre Avril 2003 LEFEBVRE Charles Projet de PGC Groupe 15 le terrassement en taupe s’exécute de la même manière pour le premier et le second sous-sol. On décrira donc ici la procédure pour les deux cas. Le terrassement en taupe commence par le terrassement de l’accès du parking par la mini pelle. Le choix de la mini pelle a été fait car il permet de travailler dans le parking qui fait 2,50 m sous poutre, 3m sous dalle. Une fois qu’une partie suffisamment large a été terrassée, deux bennes et un chargeur sont entreposés dans l’étage terrassé. Ce matériel est descendu à l’aide d’une grue routière (capacité 100 t sur de petites hauteurs de levé et a proximité.)

Photo d’une grue routière : Le chargeur procède ensuite au terrassement du niveau, en plaçant les terres d’excavation dans la benne. Pendant les travaux, les appareils de terrassement resteront en sous-sol, afin d’éviter de perdre du temps à les sortir et les rentrer à la grue chaque jour. Cela représente une sécurité supplémentaire contre le vol. Dés que possible, une nacelle d’accès sera disposée au niveau de la cage d’escalier afin de permettre un accès réservé au personnel, qui n’aura plus à partager le chemin avec les véhicules et bennes manutentionnées, pour plus de sécurité. D’autre part, quand la surface terrassée le permettra, le sol devra être pompé de son eau pour favoriser l’appui des engins, et l’exécution de la dalle. Quand une benne est pleine, la grue routière la remonte, la transvase dans un camion benne, et la redescend. Le fait d’avoir deux bennes permet de ne pas interrompre le travail du chargeur. Le rôle de la mini pelle est d’ assurer un terrassement précis à proximité des parois et des poteaux préfabriqués, et de ne pas les abîmer. A nouveau, 3 camions bennes seront utilisés pour le transport des terres excavées. Soit un rythme de transport de 75 m3 / h. (Le chargeur terrasse 90 m3 par heure, il y aura donc 10 minutes de latence par heure pour lui. Il y a au total (50 x 50 + 11 x 30) x (2,50 + 0,40 + 0,5) = 9622 m3. Soit avec le coefficient de foisonnement : 9622 x 1,2 = 11546 m3. (En réalité, la quantité est un peu moindre car la les - 14 -

LAMBERT Benjamin TP2 ESTP LAYE Pierre Avril 2003 LEFEBVRE Charles Projet de PGC Groupe 15 poutres d’une hauteur de 0,50 m ne sont pas disposées sur toute la surface du parking. Mais on préfèrera faire des calculs arrondis par le haut pour être sur de respecter le planning.) Le temps de cette opération est donc : 11546 / 75 = 154 heures de travail effectif, soit 154 / 6,67 = 23 journées ouvrées. Ces opérations vont donc nécessiter pour chaque niveau : 1 chargeur et son chauffeur 1 mini pelle et son chauffeur 1 grue routière et son chauffeur 2 ouvriers pour aider à la manutention (en surface et en sous-sol) 11546 m3 de terre à déposer à la décharge. Ces valeurs sont valables pour les deux niveaux à terrasser.

Etaiement La technique utilisée ne nécessite pas d’étaiement particulier : les parois moulées sont tenues tout le long des opérations par le sol ou les dalles. Les dalles elles même reposent sur le sol lors de leur bétonnage, et sont ensuite portées par les poteaux préfabriqués. C’est l’un des intérêts de la construction en taupe.

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Partie individuelle : Réalisation des planchers Généralités Les dalles que nous utiliserons pour constituer le premier plancher seront en béton armé et coulées sur le chantier. Les poutres seront en béton armé et la dalle de compression sera en béton armé. Nous avons choisi de procéder en taupe. Ceci signifie qu’une fois le plancher supérieur mis en place, on terrasse dessous et on réalise le deuxième plancher. On renouvelle la technique pour le troisième plancher. Les engins de chantier ont accès aux niveaux inférieurs à l’aide d’un puit. Dispositions à prendre en compte pour le travail des ouvriers en taupe Puisqu’il s’agit d’un travail en taupe, c'est-à-dire en sous terrain, il est nécessaire de prendre quelques dispositions pour assurer la sécurité et la possibilité de travail des ouvriers. Ainsi, on devra assurer un système d’aération voire de ventilation (les engins de terrassement dégagent beaucoup de poussières et de gaz de combustion). De même, il faudra mettre en place un réseau d’électricité provisoire. Mise en place des poutres Les poutres prennent appui sur les poteaux préfabriqués. Ceux-ci ont été mis en place après la réalisation de la paroi moulée et de l’étanchéité. Il est à noter que les poteaux disposeront d’attentes de ferraillage à chaque niveau où les poutres viendront s’appuyer. Ces aciers ne devront pas excéder 16 mm de diamètre afin de faciliter la manutention et devront être protéger. La première étape consiste à couler les poutres du plancher supérieur (1er plancher). Tout commence par le terrassement du sol. Ainsi, des petites tranchées rectangulaires seront réalisées entre les poteaux affleurants déjà. Ces tranchées permettront d’insérer dans le sol les coffrages dans lesquels seront coulées les poutres. Les dimensions des tranchées seront de 50+5=55 cm pour la profondeur et 40+5=45 cm pour la largeur. Ces dimensions tiennent compte de la place que prend le coffrage de façon à ce que le sommet des poutres se trouve à la même cote que le sol. Cf. schéma suivant. Au premier niveau, toutes les tranchées nécessaires à la mise en place d’une dalle seront réalisées avant de passer aux autres étapes ceci afin de ne pas être dérangé par les engins de terrassement lors de la mise en place du coffrage, du ferraillage et du coulage du béton. Dès que l’on travaillera réellement en taupe (niveau -1 et -2), on terrassera entièrement le niveau avant de commencer à passer à une autre étape (on se trouve en effet dans un endroit exigu et assez mal ventilé).

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Pour réaliser le coffrage, nous allons utiliser des coffrages perdus constitués de contre-plaqué de 21 mm d’épaisseur. Ce type de coffrage est en effet rapide à installer et suffisant pour obtenir la poutre désirée. Les poutres doivent disposer d’armatures métalliques en fibre inférieure afin de reprendre les charges (il s’agit de la fibre inférieure de la poutre qui est tendue dans ce cas de figure). Il est donc nécessaire de disposer le ferraillage en respectant les espacements calculés par le bureau d’études. On utilisera des ergots afin de maintenir les distances voulues lors du coulage. Il vient alors la phase de coulage du béton. On réalise celui-ci à l’aide d’une pompe à béton classique puis on le vibre en évitant les efforts dynamiques.

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Pour éviter de perdre du temps lors du séchage, on commencera le coulage du béton dès que possible. Cela signifie que l’on coulera avant la mise en place de tous les coffrages. D’autre part, on coulera les poutres dans un certain ordre. Ainsi, on réalisera les quatre poutres qui constituent les appuis d’une dalle avant de commencer une autre série. Ceci a pour but de disposer de tous les appuis prêts en même temps pour une dalle donnée. Mise en place des dalles Les dalles prennent appui soit uniquement sur des poutres, soit sur des poutres et sur des consoles courtes (corbeaux) pour les dalles situées sur la périphérie du parking. Il est donc nécessaire de couler des corbeaux dans la paroi moulée. Ceux-ci mesureront 30 cm de large pour 25 cm de hauteur. Dès que les appuis d’une dalle sont secs (15 jours), on coule celle ci en ayant pris soin de disposer le coffrage perdu et les aciers (treillis soudé) pour la dalle. Il est à noter que les dalles devront avoir une pente de 2 % afin de permettre les écoulements de liquide. On vibre le béton à l’aide d’une règle vibrante. Ce type de vibration est recommandé dans la mesure où la dalle a pour épaisseur 40 cm et que les surfaces sont assez grandes. Après le bétonnage des dalles du plancher supérieur (1er plancher), il conviendra de prendre des dispositions en fonction des conditions météorologiques prévues. En effet, une forte pluie risque de délaver le béton tout juste coulé, le gel quant à lui peut provoquer un écaillage de la dalle.

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Lorsque toutes les dalles du premier plancher qui devaient être réalisées sont suffisamment sèches (8jours), on commence à terrasser dessous jusqu’à arriver à la bonne cote (2.50 dessous). Puis on procède de la même manière pour réaliser le plancher du niveau -1 et du niveau -2. Quelques remarques Il est à noter que certaines dalles ne devront pas être coulées entièrement. C’est le cas pour tout ce qui concerne les réservations (rampe d’accès, cages d’escalier, ascenseurs). De plus, pour permettre la construction des rampes d’accès au parking, il faudra prévoir des aciers en attente. On remarque qu’il n’est pas nécessaire d’étayer dans la mesure où ce sont les poteaux qui assurent la stabilité de la dalle supérieure tandis qu’elle-même assure la stabilité de la paroi moulée sous l’effet de la pression des terres. Enfin, le dernier plancher n’est pas un radier dans la mesure où l’on travaille dans un sol qui a été asséché (Cf. méthode générale de construction) mais il faudra placer des graviers (il s’agit de matériaux roulés 20/40) drainant et des drains convergeant vers la citerne.

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Quantité de matériel à commander pour l’exécution des planchers Nous avons 21 poteaux de dimension 32*32 pour une hauteur totale de 6.50 m. En ce qui concerne la réalisation à proprement dit des planchers, on a besoin : Pour le béton : ► Pour pouvoir couler les poutres, d’un volume de : V1=

hauteur * largeur * longueur 0,50 * 0,32* (A*2)

avec A = longueur totale des poutres sur un seul niveau. 5.46

5.46

5.46

7.41*7

6.9*5 7.2 2.84

6.9*5 7.2 13.84

6.9*5 7.2 13.84

10.75*7 15*7 16.84*7

Soit A= 50+61+61+50*7=522m Donc V1= 167.04

m3

Le béton est dosé à 2500 kg/m3 on en a donc besoin de 418 tonnes. ► Pour pouvoir couler les dalles, on doit couvrir une surface d’environ 2830 m2 pour une épaisseur de 40 cm. Soit un volume de 1132 m3 par niveau. Pour les trois niveaux, on a donc un volume de : V2= 3396 m3 Le béton est dosé à 2500 kg/m3 on en a donc besoin de 8 490 tonnes. ► Pour les corbeaux, on a besoin au total (sur les deux niveaux) de : V3= (hauteur * largeur * périmètre de notre parking) * 2 V3 = (0.30*.25*228.1)*2= 34.2 m3 Le béton est dosé à 2500 kg/m3 on en a donc besoin de 85.5 tonnes ► Au total, on aura besoin de 8993.5 tonnes, on en commandera donc 8 994 tonnes.

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LAMBERT Benjamin LAYE Pierre LEFEBVRE Charles

TP2 Projet de PGC

ESTP Avril 2003 Groupe 15

Ferraillage Notons que la quantité de ferraillage reste à prévoir. Cela est du ressort du bureau d’étude. Néanmoins on peut estimer la masse d’acier à 60 kg par m3 de béton coulé pour la dalle, 100 kg/m3 pour la poutre et pour les corbeaux. On a devra donc acheter Pacier = 60*3396 + 100*167.04 + 100*34.2 = 224 tonnes. Coffrage En raison de la technique de construction employée, il n’est pas nécessaire de disposer de tables coffrantes qui sont longues à monter. On aura donc besoin d’un contreplaqué de 21 mm d’épaisseur pour réaliser les dalles et les poutres. Puisqu’il s’agit d’un coffrage perdu, il nous en faudra environ 3000 m2. Main d’œuvre nécessaire •

Pour la mise en place des poteaux, il nous faudra un conducteur de grue et un ouvrier.

•

Pour le coulage des poutres :

Deux chauffeurs de Bobcat + deux ouvriers pour la réalisation des tranchées Quatre équipes de Trois ouvriers s’occuperont des coffrages, trois autres du coulage et un de la vibration du béton Trois ferrailleurs qualifiés • Pour le coulage des dalles Deux équipes de Deux ouvriers pour réaliser les coffrages Trois ouvriers pour le coulage de chaque dalle Deux ferrailleurs • Pour les corbeaux Deux équipes de Deux ferrailleurs très qualifiés Trois ouvriers

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LAMBERT Benjamin LAYE Pierre LEFEBVRE Charles Temps Nécessaire

TP2 Projet de PGC

ESTP Avril 2003 Groupe 15

Pour mettre en place un poteau préfabriqué cela nécessite 80 min par poteau, or il y a 21 poteaux, il faudra donc 28 heures de temps effectif. Nous partons du principe, que l’équipe de terrassement à bien réaliser les tranchées demandées afin de pouvoir commencer à installer les coffrages perdus des poutres. Nous utiliserons deux camions malaxeurs camions avec chacun une pompe à béton qui a un débit théorique de 110 m3 par heure. Le coulage et le ferraillage des poutres demande environ 167*15/60 = 42 heures de travail effectif (soit 22 heures pour chacun des deux premiers niveaux). Le coulage et le ferraillage des dalles demande quant à lui environ 3396*10/60 = 566 heures de travail effectif (soit 189 heures pour chacun des trois niveaux). Après le coulage de la dernière dalle d’un plancher, il faudra attendre 8jours avant de pouvoir commencer à terrasser dessous. Les corbeaux demandent environ 34.2*30/60 = 17 heures de travail (le ferraillage est ici complexe à réaliser), soit 9 heures pour les corbeaux des deux premiers niveaux. D’où le tableau récapitulatif suivant :

Désignation Poteau Poutres Dalles Corbeaux

Temps effectif (heures) pour tous les niveaux Nombre d'équipe 28 1 42 4 566 2 17 2

Planning journalier Cf. tableau.

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Temps réel (nb jours pour tous les niveaux) 5 2 43 2

Temps réel (nb jours pour un niveau) xxx 1 15 1

LAMBERT Benjamin LAYE Pierre LEFEBVRE Charles

TP2

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Projet de PGC

Partie individuelle : Prix

PRIX SECS GLOBAUX M.O en heure M.O en euro Fourniture Matériel Sous-traitants TOTAL 1 2 450 49 000 11 500 15 200 33 500 109 200 109 200

QUANTITES Totales

PRIS SECS UNITAIRES

133

0,15

3

0,91

4

8

1 052

133

1,9

38

4,3

0,9

43

5 746

133

8

160

75

10

245

32 585

8

25

500

600

7,6

1 108

8 861

2 444

240

586 560

184

70

12 880

1 466

0,15

3

0,91

4

8

11 596

1 466

8

160

75

10

245

359 170

88

25

500

600

7,6

1 108

97 469

14

0,15

3

0,91

4

8

111

14

8

160

500

660

9 240

16

54 336

3 396

167 167 1,67

1,9 8 25

38 160 500

4,3 75 600

0,9 10 7,6

43 245 1 108

7 214 40 915 1 850

17,1 1,71

8 25

160 500

75 600

10 7,6

245 1 108

4 190 1 894

1 132 1 132 63

1,9 8 25

38 160 500

4,3 75 600

1 10 7,6

43 245 1 108

48 902 277 340 69 779

25

288 650

43

7 214

11 546

167

1,9

38

4,3

- 23 -

0,9

LAMBERT Benjamin LAYE Pierre LEFEBVRE Charles

TP2

ESTP Avril 2003 Groupe 15

Projet de PGC

167 1,67

8 25

160 500

75 600

10 7,6

245 1 108

40 915 1 850

171 17,1

8 25

160 500

75 600

10 7,6

245 1 108

41 895 18 940

1 132 1 132 63

1,9 8 25

38 160 500

4,3 75 600

1 10 7,6

43 245 1 108

48 902 277 340 69 779

25

288 650

43 245 1 108

48 902 277 340 69 779

11 546

1 132 1 132 63

1,9 8 25

38 160 500

4,3 75 600

1 10 7,6

Déboursé sec Frais de chantier Prix de vente travaux propres Prix de vente total

- 24 -

3 221 045 386525,432 3 607 571 4244200,83