GUIDE SNCF - IG 6026 - Guide Conception Des Ponts Du Domaine Ferroviaire [PDF]
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Guide de conception des ponts du domaine ferroviaire
Édition du 25-02-2008 Version 01 du 25-02-2008
Applicable dès réception
IG 6026 (EF 9 C 2)
Émetteur : Direction de l’Ingénierie
Document propriété de la SNCF
Guide de conception des ponts du domaine ferroviaire
Sommaire PREAMBULE - NOTE PEDAGOGIQUE..................................................................................1 OBJET ..................................................................................................................................1 1. 1.1
GENERALITES ...........................................................................................................2 Déroulement des études.............................................................................................2 1.1.1 Généralités .........................................................................................................2 1.1.2 Principales phases d’étude – Cas général ..........................................................2 1.1.3 Cas des lignes nouvelles ....................................................................................3 1.1.4 Renseignements à recueillir pour les études de conception...............................3 1.2 Principes directeurs de conception ............................................................................3 1.3 Documents de référence pour la conception et le calcul ...........................................4 1.3.1 Règles de conception et de calcul ......................................................................4 1.3.2 Autres documents ..............................................................................................4 1.4 Généralités sur le choix du type d’ouvrage ...............................................................5 1.4.1 Critères de choix - Notion de coût global ..........................................................5 1.4.2 Ouvrages sur lignes exploitées ..........................................................................6 1.4.3 Ouvrages pour lignes nouvelles.........................................................................6 1.5 Contraintes et conséquences de l’intervention dans le domaine ferroviaire..............7 1.5.1 Généralités .........................................................................................................7 1.5.2 Analyses de risques............................................................................................7 1.5.3 Réalisation de travaux sur lignes exploitées ......................................................8 1.6 Prise en compte de la surveillance et de l’entretien des ouvrages ...........................10 2. 2.1
DISPOSITIONS RELATIVES AUX PONTS-RAILS .......................................................11 Données fonctionnelles et contraintes imposées par la voie portée.........................11 2.1.1 Généralités .......................................................................................................11 2.1.2 Lignes classiques (vitesse limitée à 220 km/h)................................................11 2.1.3 Lignes à grande vitesse....................................................................................14 2.2 Données fonctionnelles et contraintes imposées par la voie franchie .....................14 2.3 Particularités de conception et de calcul..................................................................14 2.4 Maintenance ............................................................................................................15 2.5 Différents types d’ouvrages.....................................................................................15 2.5.1 Cadre en béton armé (RaCBA)........................................................................16 2.5.2 Portique ouvert en béton armé (RaPO)............................................................19 2.5.3 Dalle en béton armé (RaDBAn) ......................................................................21 2.5.4 Dalle en béton précontraint (RaDBPn)............................................................23 2.5.5 Tabliers dalles à poutrelles enrobées (RaPEn) ................................................24 2.5.6 Tablier à poutres en béton armé (RaPBAn).....................................................27 2.5.7 Tablier mixte bipoutre (RaBPMixn)................................................................29 2.5.8 Tablier mixte multi-poutres (RaMMixn).........................................................32 2.5.9 Tablier à poutres précontraintes (RaPBPn) .....................................................34 2.5.10 Tablier caisson en béton précontraint (RaCBPn).........................................36 2.5.11 Tablier à poutres métalliques latérales hautes (RaPLhaut) ..........................39 2.5.12 Tablier à poutres métalliques latérales basses (RaPLbas)............................41 2.5.13 Tabliers à poutre en « U » enrobée de béton (RaPBU)................................43 2.5.14 Tabliers en « U » entièrement métallique (RaPUM)....................................45 2.5.15 Autres types d’ouvrages...............................................................................47
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2.6
Méthodes d’exécution des ponts-rails .................................................................... 48 2.6.1 Généralités ...................................................................................................... 48 2.6.2 Ouvrages sur lignes exploitées........................................................................ 49 2.6.3 Construction d’ouvrages sans contrainte ferroviaire (Lignes nouvelles, déviations, etc.) ............................................................................................................ 56 2.7 Détails de conception – Equipements..................................................................... 57 2.7.1 Généralités ...................................................................................................... 57 2.7.2 Pose de voie .................................................................................................... 57 2.7.3 Dispositifs de dilatation de la voie.................................................................. 59 2.7.4 Abouts de tabliers ballastés............................................................................. 60 2.7.5 Joints longitudinaux entre tabliers .................................................................. 62 2.7.6 Etanchéité ....................................................................................................... 62 2.7.7 Ecoulement et évacuation des eaux ................................................................ 63 2.7.8 Appareils d’appui............................................................................................ 65 2.7.9 Rives des tabliers ............................................................................................ 65 2.7.10 Garde-corps ................................................................................................. 65 2.7.11 Ecran garde-ballast...................................................................................... 66 2.7.12 Ecrans anti-bruit .......................................................................................... 66 2.7.13 Equipements électriques.............................................................................. 66 2.7.14 Protection des tabliers des ponts-rails contre les heurts de véhicules ......... 67 2.7.15 Rails de sécurité .......................................................................................... 67 2.8 Choix du type d’ouvrage ........................................................................................ 67 2.8.1 Généralités ...................................................................................................... 67 2.8.2 Facteurs intervenant dans la conception et l’exécution des ponts-rails .......... 67 2.8.3 Choix du type d’ouvrage................................................................................. 69 3. 3.1 3.2
DISPOSITIONS RELATIVES AUX PONTS-ROUTES .................................................. 70 Généralités .............................................................................................................. 70 Eléments du programme liés à l’environnement ferroviaire................................... 70 3.2.1 Données fonctionnelles relatives aux voies ferrées franchies......................... 70 3.2.2 Données relatives aux équipements ferroviaires............................................. 70 3.2.3 Actions amenées par le trafic ferroviaire ........................................................ 70 3.2.4 Contraintes liées à la sécurité et à la régularité de l’exploitation de la ligne pendant et après les travaux ......................................................................................... 71 3.3 Différents types d’ouvrages.................................................................................... 71 3.3.1 Cadre fermé en béton armé (PICF)................................................................. 71 3.3.2 Portique ouvert en béton armé (PIPO)............................................................ 72 3.3.3 Tablier dalle en BA (PSIDA).......................................................................... 72 3.3.4 Tablier dalle en BP (PSIDP) ........................................................................... 72 3.3.5 Tablier dalle à poutrelles enrobées ................................................................. 73 3.3.6 Tablier à poutres préfabriquées précontraintes par adhérence (PRAD).......... 73 3.3.7 Tablier mixte................................................................................................... 74 3.4 Equipements ........................................................................................................... 74 3.4.1 Ecrans de protection caténaire ........................................................................ 74 3.4.2 Détecteur de pénétration de véhicules routiers ............................................... 74 3.4.3 Protections anti-vandalisme ............................................................................ 75 ANNEXE 1 : PRINCIPALES ABREVIATIONS ANNEXE 2 : LISTE DES DONNEES D’ENTREES NECESSAIRES AUX ETUDES
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Guide de conception des ponts du domaine ferroviaire
Préambule - Note pédagogique Le contenu de ce guide est à considérer comme un savoir faire de l’Ingénierie de la SNCF qui doit être protégé ; il ne doit donc pas être divulgué à l’extérieur de l’entreprise.
Origine de la création du texte : Ce texte a été rédigé dans le but d’améliorer la qualité de la conception des ouvrages d’art du domaine ferroviaire.
Objectifs du texte : Il constitue un condensé des règles de l’art et des bonnes pratiques à mettre en œuvre pour concevoir au mieux les ouvrages portant ou franchissant des voies ferrées. Son but est de guider le projeteur dans le choix du type d'ouvrage, de ses modalités de réalisation et de ses équipements répondant le mieux aux attentes du maître d’ouvrage.
Utilisateurs du texte Il est destiné en premier lieu aux agents d’études de l’ingénierie en charge des projets d’ouvrages d’art, mais pourra aussi être utilisé avec profit par les agents en charge de la maintenance, et par ceux qui assurent des missions de maîtrise d’ouvrage.
Objet Ce guide est relatif à la conception des ouvrages portant ou franchissant des voies ferrées. Il remplace les anciennes notices générales EF9C1 n°1, EF9C2 n°1 et EF9C3 n°1, et reprend, de manière résumée et en les actualisant, les principales dispositions des « dossiers-types » de la SNCF. Il est en accord avec les Spécifications Techniques d’Interopérabilité et l’IN 3278 « Référentiel technique pour la réalisation des LGV ». Le Guide du Projeteur Ouvrages d’Art – Ponts courants du SETRA apporte des compléments utiles pour ce qui concerne la conception des ponts routiers. Les appareils d'appui sont traités dans l’IN 1221 (ex NG EF 9 B 2 n°1). Les petits ouvrages sous voies relèvent de l’IN 1252 (ex NG EF 9 C 5 n°1). Les passages souterrains et les passerelles pour piétons font l’objet d’un guide de conception spécifique. Le remplacement des tabliers métalliques anciens de petite portée fait également l’objet d’un guide de conception spécifique. La liste à jour des règlements et normes en vigueur essentiels est à disposition sur le portail de l’Ingénierie (dans la rubrique « Métier / Ouvrages d’art »).
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1. Généralités 1.1 Déroulement des études 1.1.1 Généralités Les études réalisées pour la construction d’un ouvrage d'art comprennent deux grandes phases :
Les études de conception, dont l'objectif est de définir l'ouvrage, ainsi que son coût prévisionnel, répondant aux besoins et contraintes exprimés par le maître d’ouvrage. Elles aboutissent en général au dossier de consultation des entreprises.
Les études d'exécution, utilisées sur le chantier par l’entreprise qui réalise l'ouvrage.
La loi MOP et ses documents d’application définissent les différentes missions de maîtrise d’œuvre composant ces deux phases principales. En règle générale, le maître d'œuvre établit les études de conception et effectue le contrôle extérieur des études d'exécution, celles-ci étant habituellement établies par l’entreprise qui réalise les travaux. Le montage de l’opération retenu par le maître d’ouvrage peut s’écarter de ce schéma traditionnel : Opération de conception - réalisation ou études d’exécution laissées à la charge du maître d’œuvre par exemple. Le contenu détaillé des études d'exécution, ainsi que les procédures de contrôle, sont définis dans les livrets du Cahier des Prescriptions Communes applicables aux marchés de travaux de RFF et de la SNCF.
1.1.2 Principales phases d’étude – Cas général La conception d’un ouvrage d'art fait habituellement l’objet de 4 phases élémentaires d'études (ou missions) :
Les études préliminaires
Elles consistent à recenser et décrire les solutions envisageables, à estimer leurs coûts de construction et d’exploitation, et à définir leur calendrier prévisionnel d’études et de réalisation. Elles doivent permettre au maître d’ouvrage de faire un choix entre les solutions possibles. Cette phase permet également au MOA de décider de poursuivre l’opération ou de l’abandonner.
Les études d'avant-projet
Leur objet est de confirmer la validité de la solution retenue à l’issue des études préliminaires, de définir les principales caractéristiques de l’ouvrage et d’affiner l’estimation. Elles permettent au maître d'ouvrage de confirmer (ou de prendre) la décision de réalisation.
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Les études de projet
Leur objet est de confirmer et d’affiner les choix techniques et architecturaux, en fixant dans le détail les caractéristiques et dimensions de l’ouvrage.
Les études d'achèvement de la conception
Elles comprennent l'élaboration des diverses spécifications du dossier d'appel d'offres, l'examen technique des offres, l'examen des variantes, la préparation des mises au point du marché (comprenant le cas échéant, en cas de variante acceptée par le maître d'ouvrage, un retour sur les études de conception précédentes). Elles s’achèvent par la passation du ou des marchés de travaux par le maître d'ouvrage. Des précisions sur ces dispositions sont apportées dans l’IN 0144 « Composition type d’un dossier d’avant-projet (AVP) ou projet (PRO ».
1.1.3 Cas des lignes nouvelles Le déroulement des études de conception des ouvrages d'art pour lignes nouvelles à grande vitesse (procédures, phases d'études) fait l'objet de documents spécifiques, établis à l'occasion de la réalisation de chaque ligne nouvelle.
1.1.4 Renseignements à recueillir pour les études de conception Les renseignements nécessaires à l'étude constituent le programme du maître d'ouvrage. Celui-ci définit, fournit ou arrête :
les besoins fonctionnels de l'ouvrage (charges, gabarits, caractéristiques des voies ou des réseaux portés et franchis, équipements,…),
ses exigences en matière de coûts, délais, traitement architectural, qualité...,
les contraintes imposées par le site, les voies franchies et portées, la géologie, ...,
les données (dessins d'archives, réseaux connus, tous documents préexistants,…) pouvant concerner l'opération envisagée,
les exigences en matière de durabilité, de surveillance et d’entretien de l’ouvrage.
Une liste (non exhaustive) des renseignements nécessaires à l'étude est donnée en annexe 2.
1.2 Principes directeurs de conception La durée de service exigée pour un ouvrage neuf est normalement de 100 ans. On écarte les solutions qui nécessiteraient des travaux de réparation ou d’entretien importants, coûteux et susceptibles d’entraîner une gêne ou des risques pour la circulation des trains. Une excellente stabilité à long terme des ouvrages est recherchée pour garantir la conformité permanente de la voie au tracé géométrique défini par le projet. Il convient de veiller à la fiabilité des structures définitives, mais également des procédés de construction :
Toute réparation à effectuer inopinément sur des structures définitives peut affecter fortement la régularité des circulations.
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L’inadaptation ou la défaillance des matériels spéciaux ou des ouvrages provisoires utilisés pour la réalisation au chantier peut mettre en cause la sécurité et la régularité de l’exploitation mais aussi se traduire par une diminution des performances des structures définitives.
On veille également à la facilité des opérations d’inspection périodique et d’auscultation du fait des possibilités d’intervention réduites, et souvent impossibles en dehors des périodes de nuit. Tous ces principes conduisent à rechercher des dispositions propres à assurer une excellente qualité d’exécution et à privilégier la simplicité des structures et de leur fonctionnement, celle-ci facilitant la réalisation des ouvrages et réduisant les aléas de chantier. Une fois recensées les contraintes géométriques de la brèche, l'implantation des appuis est choisie en tenant compte des éléments suivants :
Le coût linéique des tabliers croît fortement avec la portée.
En cas de sol de portance moyenne, il est généralement plus économique que les charges transmises au sol par les appuis ne dépassent pas le seuil en deçà duquel il est possible d’en rester à des fondations superficielles, les fondations profondes ou semi-profondes amenant des surcoûts importants.
Les fouilles pour la réalisation des appuis doivent être suffisamment éloignées des zones d'influence du trafic des voies franchies, afin d’éviter des soutènements provisoires coûteux.
Le balancement (rapport entre les longueurs des travées) doit répartir au mieux les sollicitations et éviter les phénomènes indésirables (soulèvements d’appuis notamment).
Une fois les portées fixées, on choisit normalement l'épaisseur la plus économique pour le type de structure envisagé ; le choix d'une épaisseur de tablier plus faible permettant de réduire les volumes de remblais ou de limiter des travaux connexes peut cependant être judicieux et justifié par un bilan économique global. Dans les domaines de portée où différentes solutions apparaissent économiquement proches, il peut être judicieux de les soumettre au verdict de l'appel d'offres, le jugement des offres devant tenir compte du coût global et des délais de chaque solution.
1.3 Documents de référence pour la conception et le calcul 1.3.1 Règles de conception et de calcul Celles relatives aux ouvrages d'art entrant dans le domaine du réseau ferré national sont définies dans :
l’IN 3278 pour les ouvrages des LGV,
l’IN 0032 (Livret 2.01 du CPC), qui renvoie aux Eurocodes et à leurs annexes nationales, pour les ouvrages définitifs,
l’IN 0033 (Livret 2.02 du CPC) pour les ouvrages provisoires et opérations de construction.
1.3.2 Autres documents
Spécifications Techniques d’Interopérabilité.
Dossiers types et guides du SETRA (ponts-routes) : voir le catalogue des Publications du SETRA.
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1.4 Généralités sur le choix du type d’ouvrage 1.4.1 Critères de choix - Notion de coût global Le type d'ouvrage est choisi par le maître d'ouvrage sur la base de propositions faites par le maître d'œuvre. Sauf cas particuliers, il est bon, au stade des études préliminaires, que le maître d'oeuvre étudie et présente plusieurs solutions ; celles-ci peuvent différer par le parti architectural, le type de l’ouvrage, et/ou ses modalités de réalisation. Le coût global de chacune des solutions sous-tend, généralement, toute décision du maître d’ouvrage. Fortement dépendant des méthodes envisagées pour réaliser l’ouvrage, il comprend :
le coût de construction de l'ouvrage proprement dit,
le coût des ouvrages provisoires (tabliers provisoires, passerelles...),
les coûts d’utilisation de trains travaux,
le coût des équipements,
le coût des ouvrages et travaux connexes (étroitement liés à l'ouvrage principal), tels que les terrassements, les remblais d'accès, les travaux de voie, de signalisation et de caténaire, les travaux sur les divers réseaux (EDF, télécommunications, etc.), les équipements pour l’assainissement, etc…,
les frais liés aux perturbations apportées aux trafics des voies franchies et/ou portées par les travaux (ralentissements des trains, reports des trafics sur un autre mode de transport, déviations routières ou ferroviaires...),
les frais d'annonce des trains, en vue de la protection des personnes sur le chantier, les frais d'interception des voies, de coupure du courant de traction sur lignes électrifiées et les coûts de surveillance des installations ferroviaires (sécurité de l'exploitation ferroviaire),
les coûts de maîtrise d'ouvrage et de maîtrise d'œuvre,
les coûts de gestion ultérieure de l'ouvrage (surveillance et entretien), en ayant à l’esprit que leur estimation peut être assortie d’une forte imprécision pour des solutions peu éprouvées, et que la surveillance et les travaux de maintenance dans le milieu ferroviaire exploité sont souvent difficiles et coûteux.
les coûts d'exploitation (cas des ponts mobiles ou d'ouvrages nécessitant des dispositifs mécaniques d'assainissement...).
Les progrès des moyens de manutention (grues routières, engins ferroviaires, chariots automoteurs, divers systèmes brevetés,...), qui permettent de mettre en place des ouvrages ou des éléments d'ouvrages de plus en plus lourds, à des prix de plus en plus bas, font que le recours à la préfabrication est, dans bien des cas, de nature à faire baisser le coût global. Ces techniques influent fortement sur la conception des ouvrages, qui doivent ainsi être conçus et dimensionnés pour ces phases provisoires, et non pas seulement pour assurer leur fonction en service.
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D'autres critères, plus difficilement quantifiables que le coût global, peuvent intervenir dans les choix. Il s'agit :
de l'esthétique de l'ouvrage,
de la bonne insertion de celui-ci dans le site,
des nuisances, qu'il peut provoquer (bruit, exhaussement hydraulique,...) ou au contraire atténuer,
de la fiabilité et des risques, aussi bien pour la réalisation qu’en situation d’exploitation,
à l’inverse, de l’intérêt d'expérimenter de nouveaux types de structures, de nouvelles méthodes de réalisation ou de nouveaux matériaux,
de l’intensité prévisible de la concurrence entre les entreprises de travaux,
etc.
et bien sûr des délais (d’études, des éventuelles procédures administratives, de réalisation).
1.4.2 Ouvrages sur lignes exploitées Pour la construction des ponts sur lignes exploitées, le coût global est fortement déterminé par les frais liés au maintien du trafic. Sur une ligne d'importance moyenne (groupe UIC 4 à 6), ces frais représentent souvent de l’ordre de 70 % du coût global. Il en résulte que :
des solutions intrinsèquement plus coûteuses que celles qui seraient utilisées dans un site vierge doivent être envisagées, car elles peuvent permettre de réduire les frais connexes,
le choix du type d'ouvrage dépend fortement des méthodes d'exécution envisageables.
Compte tenu de leur importance, il est impératif d'évaluer avec une bonne précision les travaux connexes, les frais de perturbation des trafics et les frais liés à la sécurité, pour déterminer le coût global de manière fiable.
1.4.3 Ouvrages pour lignes nouvelles Pour la construction des ouvrages pour lignes nouvelles, les frais liés aux perturbations des trafics et à la sécurité ne comprennent que les éventuels frais liés aux voies franchies. Le coût global des ouvrages est donc sensiblement moins élevé que celui des ouvrages réalisés sur lignes exploitées. En général, le choix s'oriente sur des solutions éprouvées qui minimisent les coûts de construction proprement dits (cf l’IN 3278). Dans certains cas, des solutions plus coûteuses pour les seuls ouvrages d'art peuvent permettre de faire des économies sur l’ensemble de l'opération en réduisant le coût de réalisation des ouvrages en terre. Il peut par exemple y avoir intérêt à recourir à la préfabrication pour accélérer la réalisation de certains ouvrages. Ce type de solution peut également être intéressant pour le maintien de l'exploitation d’une voie franchie importante.
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1.5 Contraintes et conséquences de l’intervention dans le domaine ferroviaire 1.5.1 Généralités Bien que les travaux à proximité immédiate des voies génèrent, inévitablement, des risques pour le trafic ainsi que pour le personnel des chantiers, la réalisation d'ouvrages d'art sur lignes exploitées ne doit pas amoindrir le niveau de sécurité de l'exploitation ferroviaire. Des mesures adaptées doivent donc être prises pour maîtriser ces risques. Elles doivent résulter, notamment, d'une analyse des risques à conduire par la maîtrise d'œuvre. Cette analyse implique une parfaite connaissance de l'opération envisagée ainsi que des conditions d'exploitation de la ligne au droit du chantier (vitesse et nombre des trains, type de signalisation...). La régularité du trafic doit également être préservée, dans toute la mesure du possible. Les travaux susceptibles de la réduire doivent impérativement être programmés suffisamment à l'avance, conformément aux procédures en vigueur. Le coût de toutes les mesures liées à la sécurité et à la régularité doit être intégré dans le coût global de l'opération. L’IN 0033 (livret 2.02 du CPC) précise les règles de conception et d’établissement des ouvrages provisoires ou opérations de construction à proximité ou au-dessus des voies ferrées.
1.5.2 Analyses de risques Une analyse des risques doit être faite systématiquement, lors de la conception, par le maître d’œuvre ; celle-ci doit être validée par le maître d’ouvrage. Une analyse de risques est également à faire par l’entreprise lors de l’exécution. Ces analyses commencent par l'inventaire des opérations de construction à réaliser à proximité des voies : manutentions diverses, travaux au-dessus des voies, sur la plate-forme, en dessous ou à ses abords, ouvrages provisoires, tabliers auxiliaires et camarteaux, fouilles ou terrassements à proximité des voies, etc. Elles se poursuivent par l'identification des accidents ou incidents susceptibles de se produire, l'étude de leurs causes possibles, une évaluation de leur probabilité d'occurrence et de leurs conséquences, et enfin, par l'étude de diverses parades pour s’y opposer, telles que :
l'élimination à la source d'opérations présentant des risques trop importants,
la mise en œuvre de mesures techniques ou d’ouvrages de protection (clôtures, planchers de protection, interdiction des circulations ferroviaires, coupure du courant électrique de traction, ralentissements, détournement de trains, dispositifs d'alerte et d'arrêt des trains...),
l'élaboration d'instructions et consignes adaptées au chantier, l'application de l'ensemble de la réglementation, avec formation, information et contrôle des intervenants,
la limitation au maximum des dommages consécutifs aux accidents potentiels en recourant à des mesures techniques (ralentissements par exemple), par application de la réglementation, en prévoyant des assurances, etc.
L'expérience montre que l'on peut répartir les opérations de construction d'ouvrages d'art dans deux groupes qui présentent deux niveaux de risques sensiblement différents :
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les travaux susceptibles de présenter des risques importants pour l'exploitation, et qui doivent être réalisés de ce fait avec interdiction des circulations ferroviaires et, sur ligne électrifiée, coupure du courant électrique de traction. Il s'agit notamment : - de travaux au-dessus des voies, tels que la mise en place de cintres, de poutrelles, de coffrages, d'équipements de rives de tabliers, le bétonnage à la benne sur cintres, les travaux de protection anti-corrosion, - de travaux aux abords immédiats des voies, tels que la réalisation de fouilles blindées dans la zone d'influence des voies, ou des manutentions dans la zone de protection ou la zone interdite, zones définies dans l’IN 0033.
les travaux susceptibles de présenter des risques résiduels limités, pouvant être réalisés avec le maintien du trafic, sous réserve que des mesures de sécurité adaptées (présence d'un agent en mesure d'arrêter le trafic en urgence et/ou de donner l'alerte, ralentissements,...) permettant de garantir la sécurité, soient mises en place. Il s'agit par exemple : - des travaux (de ferraillage, de bétonnage à la pompe, etc.) réalisés à l'abri de planchers de protection, du bétonnage à la pompe de tabliers à poutrelles enrobées au-dessus des voies, de la réalisation de tabliers en bordure de la plate-forme en vue de leur ripage, etc., - des travaux de terrassements réalisés à proximité des voies mais en dehors des volumes évoqués ci avant, - de l'utilisation d'engins de terrassement ou de manutention en dehors des zones interdites et de protection.
Ces notions et les définitions qui s’y rattachent sont détaillées dans l’IN 0033.
1.5.3 Réalisation de travaux sur lignes exploitées 1.5.3.1
Généralités
Pour la construction des ponts-rails sur lignes exploitées, il existe cinq grandes méthodes de réalisation :
la construction de l'ouvrage en déviation définitive,
la construction de l'ouvrage en place après avoir dévié provisoirement le trafic,
la construction de l'ouvrage en place à l'abri de tabliers auxiliaires qui supportent le trafic,
la construction de l'ouvrage (tabliers, cadres,...) sur une aire de préfabrication à côté de la plate-forme ferroviaire, puis sa mise en place par ripage (ou tout autre moyen) pendant une coupure du trafic (sur une voie ou sur les deux),
pour les lignes à double voie, la construction de l'ouvrage voie par voie, grâce à l'utilisation d'installations de contresens, IPCS (installations permanentes de contresens) ou ITCS (installations temporaires de contresens), qui permettent le maintien du trafic sur au moins une voie ; cette méthode implique également des ralentissements (circulation sur appareils de voie). Compte tenu du coût de ces installations, il est recommandé d'étudier la possibilité de grouper l'opération avec d'autres travaux (maintenance des installations ferroviaires ou travaux neufs divers) susceptibles d’en bénéficier et donc de contribuer à leur amortissement.
Ces méthodes sont détaillées au § 2.6 « Méthodes d’exécution des ponts-rails ». Elles peuvent être combinées : Il est par exemple possible (et même fréquent) de construire des appuis de ponts sous tabliers auxiliaires puis de riper latéralement les tabliers sur ces appuis après avoir enlevé les tabliers auxiliaires.
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Guide de conception des ponts du domaine ferroviaire
Le choix d'une ou de plusieurs méthodes (combinées) est normalement fait au stade des études préliminaires (au plus tard à l’AVP). La conception des ouvrages est étroitement dépendante de ces méthodes d'exécution. Pour ce qui concerne les mises en place de structures d'ouvrages d'art préfabriquées sur ligne exploitée, il convient de se référer à l’IN 1225 (ex CG EF 9 B 3 n°1).
1.5.3.2
Mesures préventives au stade de la conception de l’ouvrage
Pour prévenir les risques liés aux interventions au-dessus et le long de voies ferrées exploitées, il est bon :
d'examiner les possibilités d'accroître les portées afin d’éloigner les appuis, leurs fondations, et donc les zones de travail, des voies ferrées exploitées,
de disposer les fondations en dehors des zones d'influence de la plate-forme ferroviaire ; une réalisation de semelle sur fondations profondes ou sur plots (permettant de réduire son encombrement et l'ouverture des fouilles), plutôt qu'une excavation sur une grande longueur le long de la voie ferrée, est également de nature à limiter les risques d'instabilité de plateforme,
de prévoir, en bordure des voies, des fouilles toujours blindées et des blindages maintenus en tête par des butons ou des tirants,
de bien prendre en compte les contraintes fortes que constituent les distances de sécurité par rapport aux parties sous tension des installations de traction électrique,
d'étudier, pour la réalisation des tabliers, des solutions rapides, faisant intervenir la préfabrication (poutrelles enrobées, poutres préfabriquées en béton, pour les portées moyennes et, pour les portées plus grandes, tabliers mixtes lancés ou caissons en béton précontraint poussés) de préférence à des solutions de construction en place qui nécessitent coffrage et décoffrage.
1.5.3.3
Ralentissements des trains
Les méthodes d'exécution retenues doivent, dans la mesure du possible, éviter les ralentissements de trains. Des ralentissements peuvent toutefois être acceptables pour l'exploitant. Ils sont à programmer suffisamment à l'avance (de 9 à 24 mois à l'avance suivant les lignes) et on doit s’efforcer d’en limiter la durée ainsi que le taux. Les frais de ralentissement sont à prendre en compte dans l’analyse globale des coûts ; ils peuvent être très significatifs.
1.5.3.4
Cas particuliers des ponts-routes sur lignes à grande vitesse exploitées
Les contraintes particulières suivantes sont à prendre en compte :
le passage des trains en vitesse provoque un effet de souffle important susceptible de déplacer des éléments en cours de construction (coffrages...),
les travaux au-dessus de la ligne ne peuvent être entrepris que de nuit, pendant la coupure du trafic pour sa maintenance,
les travaux de fondation des appuis ne peuvent être réalisés qu'à des distances sensiblement plus grandes que sur lignes classiques.
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1.5.3.5
Réalisation d’ouvrages sous maîtrise d’œuvre « Tiers »
Pour les ouvrages réalisés sous maîtrise d'œuvre "Tiers" au dessus de voies ferrées maintenues en exploitation, les dispositions à adopter concernant la sécurité ferroviaire sont à préciser dans les "Règles Particulières de Sécurité Ferroviaire".
1.6 Prise en compte de la surveillance et de l’entretien des ouvrages Le programme doit définir les contraintes et exigences en matière de surveillance et d’entretien futur de l’ouvrage. Pour le réseau ferré national, celles-ci doivent être en cohérence avec l’IN 1253 qui définit les modalités organisationnelles de la surveillance des OA. Ces dispositions sont le cas échéant complétées par le référentiel technique spécifique du projet. Elles sont traduites dans le Dossier d’Intervention Ultérieur sur l’Ouvrage (DIUO) rédigé par le coordonnateur SPS. Pour faciliter les opérations de surveillance et d’entretien de toutes les parties d’ouvrages, y compris l’intérieur des parties creuses (tabliers, piles, culées, appareils d’appui, dispositifs de blocage,…), en accord avec la législation du travail en vigueur, des exigences de conception et des aménagements nécessaires, tant pour l’ouvrage proprement dit que pour ses abords, doivent être satisfaites :
accès du personnel et du matériel de visite et d’entretien à l’ouvrage,
accès aux tabliers (formes du tablier et des appuis, pistes de circulation capables de recevoir des engins mobiles de visite, portes d’accès aux culées),
accès en tête des appuis (trous d’homme, caillebotis, échelles métalliques, fosses d’accès, …),
accès aux dispositifs de collecte et d’évacuation des eaux,
escaliers ou rampes pour le cheminement dans les caissons comportant des entretoises,
éventuellement, installation électrique pour l’éclairage dans les caissons,
hauteur libre (entre le tablier et le sommier) suffisante (25 à 30 cm minimum pour les ponts rails courants et 50 à 70 cm pour les viaducs),
emplacements nécessaires pour les vérinages du tablier.
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2. Dispositions relatives aux ponts-rails 2.1 Données fonctionnelles et contraintes imposées par la voie portée 2.1.1 Généralités Les ponts-rails doivent assurer la continuité de la plate-forme ferroviaire et de ses équipements : voies, pistes et cheminements, caténaires, poteaux et supports divers, canalisations, caniveaux, écrans de protection acoustique. Les performances de tous ces équipements ne doivent pas être amoindries sur l’ouvrage. Il est souhaitable qu’un ouvrage d'art ne constitue pas un point singulier dans la voie. On réalise donc de préférence des tabliers avec pose de voie sur ballast, en se référant aux prescriptions de l’IN 0274 (ex NG EF 2 C 32 n°2). Si l'adoption d'un tablier ballasté s'avère impossible ou excessivement coûteuse (du fait de l’épaisseur disponible notamment), la pose de voie peut être envisagée, sous certaines conditions, sur traverses, blochets, ou selles en acier reposant directement sur la face supérieure du tablier ou sur une dalle en béton par l'intermédiaire de plaques en caoutchouc assurant à la voie une élasticité comparable à celle de la voie courante. La conception des voies ferrées et celle de l’ouvrage doivent être rendues compatibles. C’est au stade des études préliminaires que la conception globale de la voie (LRS ou pose en barres normales, pose ballastée ou autre), comme celle de l’ouvrage, doivent être étudiées et décidées. Plusieurs solutions peuvent être envisagées. Pour les ouvrages de classe B, C ou D au sens de l’IN3004, cette étude d’interface voie-ouvrage doit faire l’objet, pour chaque solution, d’un « schéma fonctionnel » de l’ouvrage. Le « schéma fonctionnel » est un document graphique qui rappelle les principales caractéristiques du franchissement (tracé en plan, profil en long, lignes d’appui fixes proposées, joints de tabliers, portées des tabliers, longueurs dilatables, points singuliers « voie », etc.) et qui décrit donc, schématiquement, le comportement longitudinal de l’ouvrage vis-à-vis des voies. Le schéma fonctionnel indique si la voie est équipée d’appareil de dilatation (en cas de LRS). La conception du système pont – LRS doit viser à éviter, autant que possible, la mise en œuvre d’appareils de dilatation de la voie. L’élaboration du schéma fonctionnel peut être basée sur le référentiel « voie » (IN3004 et autres).
2.1.2 Lignes classiques (vitesse limitée à 220 km/h) Cet article rappelle les principales données fonctionnelles à respecter, mais il convient, en tout état de cause, de se référer aux documents (notices gabarits...) cités ci-après, qui prévalent par rapport au présent article.
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2.1.2.1
Documents de référence
-
IN 0162 (ex NG EF 1C3 n° 1) Gabarits - Implantation des obstacles
-
IN 0164 (ex NG EF 1C3 n° 3) Gabarits - Transports exceptionnels
-
IN 0166 (ex NG EF 1C3 n° 5) Gabarits - Gabarits d’isolement des pantographes
-
IN 0274 (ex NG EF 2C32 n° 2) Profil en travers types
-
Documents des rubriques IN 0500 à IN 0864, IN 1793 à IN 1795 – signaux (ex EF 5B) et IN 1066 à IN 1104, IN 1830, IN 1797 - installation de traction électrique (ex EF 7B).
2.1.2.2 •
Gabarits latéraux et pistes Pistes
Les ouvrages à voie unique sont munis d’au moins une piste. Les ouvrages à deux ou plus de deux voies sont munis de deux pistes, même si la plate-forme avoisinante n’est munie que d’une piste. Les pistes doivent avoir une largeur minimale de 0,70 m. Lorsque la piste n’est pas matérialisée côté voie, elle doit être limitée par un trait à la peinture blanche. Le niveau de la piste est autant que possible voisin de celui de la piste existante aux abords de l’ouvrage, en restant entre 0,35 m et 0,45 m sous le rail bas. Sa continuité en plan doit être assurée, la pente des zones de transition entre l’ouvrage et la plateforme doit être limitée à 10 %. •
Gabarit avec piste
Le bord côté voie de la piste doit se trouver à au moins 2,30 m (2,80 m si 160 < V ≤ 200 km/h) de l’axe de la voie la plus proche. Le nu intérieur du garde-corps ou de tout autre obstacle doit se trouver à au moins 3,00 m (3,50 m si 160 < V ≤ 200 km/h) de l’axe de la voie la plus proche. •
Gabarit sans piste
Voie en alignement
Le nu intérieur du garde-corps ou de tout autre obstacle doit se trouver à au moins 2,30 m (2,80 m si 160 < V ≤ 200 km/h) de l’axe de la voie la plus proche.
Voie en courbe (R ≥ 150 m ; pour R < 150 m, voir l’IN 0162 (ex NG EF 1 C 3 n° 1))
Le nu intérieur du garde-corps ou de tout autre obstacle doit se trouver, par rapport à l’axe de la voie la plus proche, à au moins 2,30 m + 2,2 d (2,80 m + 2,2 d si V > 160 km/h) pour le côté intérieur à la courbe et à au moins 2,30 m (2,80 m si 160 < V ≤ 200 km/h) pour le côté extérieur à la courbe, d étant le dévers en m.
Itinéraires N majorés (indiqués à l’annexe 6 de l’IN 0164 (ex NG EF 1 C 3 n° 3)
Pour les ouvrages situés sur des itinéraires N majorés, la distance (en mètres) devient :
-
2,30 + 2,2 d + (155/R) pour le côté intérieur à la courbe, (2,80 + 2,2 d + (155/R) si 160 < V ≤ 200 km/h),
-
2,30 + (27,75/R) pour le côté extérieur à la courbe (2,80 + (27,75/R) si 160 < V ≤ 200 km/h).
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•
Cas des ponts à poutres latérales
Sur les ponts à poutres latérales hautes, la piste peut être placée soit à l’intérieur, soit à l’extérieur des poutres. Dans ce dernier cas, sa largeur libre est normalement portée à 1 m et les semelles et raidisseurs intérieurs des poutres latérales doivent dégager le gabarit sans piste en tenant compte des courbes et des itinéraires N majorés. Si le tablier a une longueur supérieure à 30 m, cette piste extérieure doit être accessible depuis la plate-forme des voies, au moins tous les 30 m. Si cette condition ne peut être remplie (cas de tabliers à poutres latérales à âmes pleines ou à treillis multiples), il est nécessaire de créer des niches de 1,80 m de haut par 0,50 m de profondeur par 2 m de large au moins tous les 30 m. Ainsi, le fond de la niche est à une distance minimum de 2,80 m (3,30 m si 160 < V ≤ 200 km/h) de l’axe de la voie voisine. Ces niches peuvent être aménagées dans le renfoncement existant entre l’âme et la semelle supérieure des poutres. •
Supports caténaires - Signaux et transmission
Les supports caténaires - signaux et transmission doivent respecter le gabarit sans piste. Leur implantation est en outre commandée par des considérations autres que celles relevant uniquement des gabarits ; les règles à observer sont précisées dans les documents des rubriques IN 1066 à IN 1104, IN 1830, IN 1797 - installation de traction électrique (ex EF 7B) et IN 0500 à IN 0864, IN 1793 à IN 1795 – signaux (ex EF 5B).
2.1.2.3
Encoffrement des tabliers ballastés
L’épaisseur minimum du ballast sous la traverse est de 0,25 m (cf. IN 0274, ex NG EF 2 C 32 n°2 ). Sur les lignes avec avenir de renouvellement, afin de permettre le passage des chaînes des dégarnisseuses, on s’efforce de prévoir un encoffrement transversal de ballast de 4 m centré sur la voie, ou 1,40 m par rapport au rail extérieur (condition la plus défavorable), par 0,30 m d'épaisseur sous traverses. En outre, si la voie est armée de LRS, ou susceptible de l’être, le profil du ballast doit être prévu relevé comme indiqué dans l’IN 0274.
2.1.2.4
Entraxe des voies
L’ IN 0162 (ex NG EF 1 C 3 n° 1) fixe l’entraxe nominal à des valeurs variant de 3,57 à 3,67 m selon la vitesse (≤ 200 km/h), pour des voies en alignement. Des surlargeurs sont prévues pour les voies en courbe ou au droit d’appareils de voie, ou quand le nombre des voies portées est supérieur à deux. Compte tenu de l'avenir de la ligne, il peut être souhaitable de prévoir un entraxe des voies supérieur à celui correspondant à la vitesse pratiquée au moment de sa réalisation ou modification.
2.1.2.5
Gabarit à respecter pour les contreventements supérieurs
Les gabarits minimaux à respecter sont indiqués dans les IN 0162 et 0166 (ex NG EF 1 C 3 n° 1 et 5). Toutefois, en raison du grand nombre de cas particuliers, la Direction de l’Ingénierie devra toujours être consultée.
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2.1.2.6
Gabarit des obstacles bas de la voie
Les parties du tablier situées aux abords immédiats de la voie doivent respecter le gabarit d’implantation nominale des obstacles bas de la voie défini à la planche 1A (fig. 1) de l’ IN 0162 (ex NG EF 1 C 3 n° 1). Sauf demande contraire du MOA, on prend également en compte le gabarit bas MODALHOR. Il est en outre nécessaire de réserver des marges de 25 mm, horizontalement et verticalement, par rapport à ces gabarits.
2.1.3 Lignes à grande vitesse 2.1.3.1
Lignes déjà exploitées
Les caractéristiques fonctionnelles à considérer sont en principe celles qui ont été utilisées lors de la réalisation de la ligne, ou le cas échéant lors de travaux d'amélioration de son potentiel.
2.1.3.2
Lignes nouvelles
Les données fonctionnelles de la ligne nouvelle à grande vitesse sont arrêtées par le Maître d’Ouvrage (RFF) dans le Référentiel Technique (IN 3278).
2.2 Données fonctionnelles et contraintes imposées par la voie franchie Les caractéristiques à retenir pour les voies franchies (routes, rivières, canaux, autres voies ferrées, ...) sont à définir au cas par cas avec les services gestionnaires des dites voies : le Ministère de l’Equipement, la Région, le Département, la Commune, les sociétés concessionnaires des autoroutes, les offices de navigation, les DDA, les régions SNCF, etc. Ces données fonctionnelles et ces contraintes sont notamment (liste non exhaustive) :
le gabarit (hauteur libre, ouverture),
les chocs éventuels de véhicules,
les réseaux,
les tracés, en plan et en profil en long,
la nature des circulations,
en situation définitive et pendant la réalisation. Une liste de ces éléments de programme par phase d’étude est donnée en annexe 2.
2.3 Particularités de conception et de calcul Comme toute structure, un pont-rail doit être dimensionné aux états-limites ultimes (ELU de résistance, de stabilité et de fatigue), et aux états limites de service, les ELS trouvant là, d’ailleurs, leur véritable signification.
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Les ELS portent sur :
La stabilité du support de la voie (traverse et ballast) o
Accélération verticale du ballast sur le pont
o
Décompression du ballast aux extrémités
La continuité de la voie, c'est-à-dire la contrainte dans le rail, qui est fonction du schéma fonctionnel.
Le confort des usagers du train, conditionné par la flèche du tablier.
Le contact rail-roue : gauche, angulation horizontale et verticale, accélération du tablier.
La durabilité, pour prendre en compte les difficultés de réaliser la maintenance évoquées au § 2.4 ci-après.
Ces ELS n’ont de sens que si les déformations des ouvrages sont réversibles, ce qui conduit aux ELS relatifs aux matériaux : fissuration limitée du béton, pas de plastification et pas d’état postcritique des sections. Ils amènent à prévoir des ouvrages rigides, tant verticalement pour limiter les flèches et les accélérations au passage des circulations, qu’horizontalement pour limiter les déplacements des tabliers sous les efforts de freinage. Un contre-fléchage des tabliers est à prévoir pour des raisons esthétiques dès que la déformation totale sous charges permanentes et surcharges est supérieure à 2 cm. La contre-flèche à réaliser doit compenser la flèche sous charges permanentes et la moitié de la flèche sous surcharges.
2.4 Maintenance Certaines parties ou équipements d’ouvrage (protection anti-corrosion des parties métalliques, et appareils d’appuis notamment) ont des durées de vie inférieures à la durée escomptée de l’ouvrage (en général 100 ans). Les dépenses prévisibles d’entretien ou de remplacement de ces équipements à intégrer au coût global sont estimées sur la base des durabilités moyennes suivantes : •
Protections anti-corrosion par peinture : 20 à 30 ans
•
Appareils d’appuis : 30 à 50 ans
2.5 Différents types d’ouvrages Chaque type d’ouvrage fait l’objet d’une présentation succincte reprenant les points suivants : 1. Description 2. Domaine d'utilisation 3. Avantages 4. Inconvénients 5. Particularités de conception et de calcul 6. Particularités de réalisation Nota : L’élancement indiqué pour chaque type de tablier est le rapport entre l’épaisseur structurale (non compris l’étanchéité, la voie et le ballast) et la portée. Pour les ouvrages en béton armé, il est donné pour les situations habituelles de limitation de la fissuration, et pour des largeurs de tabliers usuelles.
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2.5.1 Cadre en béton armé (RaCBA) 2.5.1.1
Description
RaCBA sur la LGV Est Cet ouvrage en béton armé est constitué d'une dalle pleine (la traverse) encastrée sur des murs de front, formant piédroits. Les piédroits sont eux-mêmes encastrés sur un radier constituant la fondation de l’ouvrage qui permet de l'asseoir sur un sol de faible portance. Les encastrements traverse/piédroits et radier/piédroits sont renforcés au moyen de goussets, qui permettent d’améliorer l’élancement de la traverse supérieure. L’ouvrage est complété par des murs, soit en aile, soit en retour, assurant le soutènement des talus. Le béton utilisé est en général de catégorie C 30/37.
Coupe dans l’axe de la V.F.
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Coupe perpendiculaire aux V.F.
2.5.1.2
Domaine d’utilisation
Il est très bien adapté pour des ouvertures inférieures à 8 mètres. A partir de 8 à 10 m, le choix entre le cadre et le portique est déterminé par la portance du sol, les risques de tassement différentiel, et les conditions de réalisation. L'ouverture biaise maximale recommandée de ce type d'ouvrage est de l'ordre d'une quinzaine de mètres. Pour un ouvrage ballasté directement sous les voies, l'élancement économique est de 1/15 environ, l’élancement limite étant de 1/20. On limite le biais à 50 gon environ. Pour des biais importants, il est recommandé d'adapter la géométrie de l'ouvrage en redressant les bords libres, tout en enveloppant les dimensions minimales fonctionnelles nécessaires en plan. Pour des faibles ouvertures, ce type d'ouvrage accepte des couvertures de terre importantes (15 voire 20 m). Pour les ouvertures petites et moyennes, si les contraintes de hauteur le permettent, il peut être judicieux, économiquement et esthétiquement, que le cadre soit enterré plutôt qu’immédiatement sous voies. Le cadre est la structure type des passages souterrains pour piétons.
2.5.1.3
Avantages
Ouvrage économique, simple à réaliser, convenant aux sols de portance médiocre, tirant bénéfice de l'encastrement de la traverse et du radier sur les piédroits.
Ouvrage monolithique ne nécessitant aucun entretien particulier (absence d’appareils d’appuis), quasiment insensible aux chocs de véhicules routiers.
Ouvrage remplaçant avantageusement le pont dalle en béton armé à une travée, chaque fois qu'il est possible de le construire en place.
Possibilité de préfabrication et mise en place par ripage, voire fonçage ou grutage, rendant la solution attractive sur ligne exploitée.
Ouvrage pouvant s’adapter à des tassements significatifs des remblais adjacents.
2.5.1.4
Inconvénients
En cas de biais prononcé, ce type d'ouvrage présente des difficultés aussi bien de dimensionnement que de réalisation : comportement mécanique sensiblement différent de celui des ouvrages droits, notamment au voisinage des bords libres et dans les angles ; actions des terres mal équilibrées entre piédroits ; ferraillage dense donc délicat de mise en œuvre compte tenu de la continuité piédroits - traverse à réaliser.
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Dans le cas de hauteurs libres surabondantes par rapport au gabarit exigé, ces ouvrages peuvent être inesthétiques.
Ils présentent une ouverture visuelle réduite, inconvénient pouvant être fort si la chaussée présente une courbure prononcée.
Impossibilité de relever le tablier pour faire évoluer la hauteur libre, ou pour adapter l’ouvrage à une évolution du profil en long des voies portées.
2.5.1.5
Particularités de conception et de calcul
Les piédroits n'ayant pas la possibilité de se déplacer, la poussée des terres peut excéder la poussée active ; les calculs doivent en tenir compte en retenant deux valeurs extrêmes pour le coefficient de poussée (active et au repos). Si l'on doit procéder au remblaiement de façon dissymétrique, il est nécessaire d'en tenir compte lors du dimensionnement de l'ouvrage. Il convient de considérer avec prudence la raideur du sol sous le radier, une raideur forte minorant fortement le moment fléchissant dans le radier. Lorsque le biais est important (α < 70 gon), il y a lieu d'utiliser un logiciel de calcul adapté aux éléments finis, et de faire une modélisation spatiale. Un drainage est prévu derrière les culées et les murs pour limiter la mise en charge hydrostatique, sauf si l’ouvrage est établi dans une nappe et doit être étanche. Dans le cas où l'ouvrage supporte une plate-forme ferroviaire comportant plus de deux voies, les ponts cadres (traverse et piédroits) doivent comporter des joints à embrèvement tous les 10 m environ pour limiter les effets du retrait. En général, les murs en aile sont dissociés des piédroits par des joints à embrèvement munis de bandes d’arrêt d’eau. Les tassements estimés des remblais adjacents après construction de l’ouvrage sont à prendre en compte dans le dimensionnement (effet Marston), en tronçonnant l’ouvrage, et en lui donnant une contre-flêche longitudinale à la construction. S’ils sont trop importants il faut prévoir un préchargement.
2.5.1.6
Particularités de réalisation
Les ponts cadres sont des ouvrages-types pour infrastructures nouvelles ou déviées pendant les travaux ; ils sont alors réalisés en place et coulés en 3 phases principales :
radier,
piédroits jusqu'à l'arase inférieure de la traverse ou des goussets,
traverse supérieure.
Sur lignes exploitées, les ponts cadres peuvent être réalisés soit en place sous tabliers auxiliaires, soit préfabriqués à côté de la ligne et mis en place par ripage, fonçage ou à la grue. Ce dernier mode de mise en place est souvent utilisé pour la réalisation des passages souterrains, l’ouvrage étant constitué de tronçons de longueur, et donc de poids, adapté aux performances de la grue. Une attention particulière doit alors être apportée aux joints entre tronçons.
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2.5.2 Portique ouvert en béton armé (RaPO) 2.5.2.1
Description
Ce type d’ouvrage, entièrement en béton armé, est constitué par une structure en forme de U renversé, dont le tablier (ou traverse) est encastré par l’intermédiaire de goussets sur deux murs de front opposés formant culées (ou piédroits). Des murs, soit en aile, soit en retour, complètent l'ouvrage pour soutenir les talus. L’ouvrage est fondé soit sur des semelles superficielles (ce qui est normalement possible avec un ple > 1 MPa environ), soit sur des fondations profondes (pieux ou barrettes) ou semi profondes. Le béton utilisé pour ce type d’ouvrage est en général de catégorie C 30/37.
Coupe dans l’axe des V.F.
2.5.2.2
Domaine d’utilisation
Ce type d’ouvrage se substitue avantageusement au cadre à partir d’une portée de l’ordre de 9,00 m lorsque le sol est de bonne qualité, et d’une portée de 12 à 13 m si on doit recourir à des fondations profondes ou semi-profondes. L'ouverture biaise maximale de ce type d'ouvrage est de l'ordre de 18 mètres. L'élancement économique est de 1/17 environ, l’élancement limite étant de 1/20. On limite le biais à 50 gon environ. Comme pour les cadres, il est recommandé d’adapter la géométrie de l’ouvrage pour des biais plus prononcés en redressant les bords libres, tout en enveloppant les dimensions minimales fonctionnelles nécessaires en plan. Il est possible de projeter un portique sous un remblai d’épaisseur modérée (maximum 3 m) mais en étant vigilant quant au dimensionnement de la structure et de ses fondations. Un portique double peut être envisagé lorsqu’il y a possibilité de créer un appui central, il permet de dégager une ouverture totale de 20 à 35 m.
2.5.2.3
Avantages
Ouvrage économique en raison de l’encastrement élastique de la traverse sur les piédroits.
Ouvrage monolithique et rustique nécessitant peu de maintenance (absence d’appareils d’appuis), quasiment insensible aux chocs de véhicules routiers.
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Mode de réalisation pouvant être adapté au maintien en place et en service des voies franchies, sous réserve de disposer d’une hauteur suffisante pour réaliser l’étaiement et le coffrage de la traverse, ce qui constitue un avantage par rapport au cadre.
2.5.2.4
Inconvénients
L’hyperstaticité rend la structure sensible à tout déplacement horizontal et/ou vertical, et à toute rotation de ses appuis ; ses fondations doivent donc être sûres et rigides, garantissant contre des mouvements différentiels conséquents.
En cas de biais prononcé, ce type d’ouvrage présente des difficultés aussi bien de dimensionnement que de réalisation : comportement mécanique sensiblement différent de celui des ouvrages droits, notamment au voisinage des bords libres et dans les angles, actions des terres très mal équilibrées entre piédroits, ferraillage dense donc délicat de mise en œuvre compte tenu de la continuité piédroits/traverse à réaliser.
Impossibilité de relever le tablier pour faire évoluer la hauteur libre, ou pour adapter l’ouvrage à une évolution du profil en long des voies portées.
2.5.2.5
Particularités de conception et de calcul
Les mêmes prescriptions que pour les structures “ cadre ” vis-à-vis des poussées des terres et du biais sont à appliquer. Une attention particulière est à apporter aux calculs vis-à-vis des tassements et rotations possibles des appuis. Lorsque le biais est important (α < 70 gon), il y a lieu d'utiliser un logiciel de calcul adapté aux éléments finis, en faisant une modélisation spatiale. Il est nécessaire de prévoir un système drainant à l’arrière des maçonneries pour limiter la mise en charge hydrostatique. L’ouvrage est monolithique sous une plate-forme ferroviaire courante à deux voies ferrées. Audelà, il est nécessaire de disposer des joints de retrait pour constituer des tronçons de 10m environ (au moins pour les piédroits). Les murs en aile sont dissociés des piédroits du portique par réalisation de joints à embrèvement munis de bandes d’arrêt d’eau.
2.5.2.6
Particularités de réalisation
Les portiques sont généralement réalisés en trois ou quatre étapes :
fondations profondes ou semi-profondes, le cas échéant,
semelles,
piédroits jusqu’à l’arase inférieure de la traverse ou des goussets,
traverse.
Sur lignes exploitées, les portiques sont le plus souvent préfabriqués à côté de la ligne et mis en place par ripage ou roulage. Leur réalisation en place sous tablier auxiliaire est rare du fait de leur ouverture, et de la surcharge de remblais amenée par la réalisation de la traverse sous T.A.
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2.5.3 Dalle en béton armé (RaDBAn) 2.5.3.1
Description
RaDBA5 ( lot 31 LGV Est) Les ponts dalles en béton armé peuvent être à travée unique ou à plusieurs travées continues. La dalle peut éventuellement comporter des goussets au droit des appuis intermédiaires, ou plus rarement des élégissements. Les ouvrages sont prévus à raison d’un tablier par voie, notamment lorsque les tabliers sont préfabriqués, ou avec un seul tablier portant plusieurs voies, solution normalement retenue pour les ouvrages des LGV. Les dalles sont armées dans les deux directions. Elles reposent le plus souvent sur une ligne d’appui fixe constituée de barres d’ancrage, et une ou plusieurs lignes d’appuis mobiles, constitués de plaques de caoutchouc fretté. Pour les ouvrages à une travée, du fait de la portée limitée de ce type de tablier, il est loisible, voire recommandé, de prévoir des appuis fixes sur les deux lignes d’appuis. Le béton utilisé est en général de catégorie C 30/37.
Dalle pleine
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Dalle élégie
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2.5.3.2
Domaine d’utilisation
Cet ouvrage permet de franchir des portées jusqu’à 15 m environ en isostatique, et 18 m en hyperstatique. Il est particulièrement intéressant pour des ouvertures droites voisines de 11 m (13 m pour des tabliers continus) et pour les ouvrages à travées d’approche. Lorsque les paramètres géométriques conduisent à des portées supérieures à 15 m (18 m en hyperstatique), la réalisation d'élégissements ou l’utilisation de béton léger peuvent être envisagées. L’élancement courant des dalles est de l’ordre du 1/12 (limite 1/15) pour les tabliers isostatiques, et du 1/16 (limite 1/18) pour les tabliers continus. Au-delà d’une épaisseur résistante supérieure à 1,20 m, il convient de rechercher un autre type de structure. Moyennant certaines précautions, ce type de tablier peut être réalisé avec des biais prononcés, jusqu’à 40 gon environ.
2.5.3.3
Avantages
Sauf dans le cas des dalles élégies ou très biaises, la réalisation de l’ouvrage (coffrage, ferraillage, bétonnage) reste simple, accessible à un grand nombre d’entreprises de génie civil.
Minceur relative pour les multi-travées.
Coût intrinsèque du tablier parmi les plus faibles.
Entretien limité aux appareils d’appuis.
Esthétique des ponts à travées d’approche.
2.5.3.4
Inconvénients
Etaiement onéreux si édifié au-dessus d’une voie (routière ou ferroviaire) à maintenir en service.
Dispositions de ferraillage délicates de mise en oeuvre pour les ouvrages de biais prononcé.
Difficultés de réalisation pour les dalles élégies.
Tablier lourd, assez onéreux à manutentionner et pouvant amener des surcoûts pour les fondations, notamment en zone sismique.
2.5.3.5
Particularités de conception et de calcul
Lorsque le biais est faible (α ≥ 70 gon), le calcul peut être mené suivant la méthode de Guyon Massonnet. Lorsque le biais est important (α < 70 gon), il y a lieu d'utiliser un logiciel de calcul adapté aux éléments finis : l'attention est attirée sur les difficultés de la modélisation d'une part et d'interprétation des résultats d'autre part. Des dispositions sont à prévoir pour la surveillance et le remplacement des appareils d’appuis (niches pour le vérinage).
2.5.3.6
Particularités de réalisation
Les dalles isostatiques se prêtent bien à la préfabrication, soit sur une aire éloignée si la géométrie des tabliers permet leur transport, soit à proximité de la voie ferrée existante pour une mise en place par ripage transversal.
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Les tabliers continus sont généralement réalisés en place sur étaiement général ou éventuellement sur cintres pour permettre le maintien d’une passe charretière. Ils peuvent également être préfabriqués et ripés, voire poussés. Dans le cas des dalles élégies, les évidements sont réalisés par des coffrages perdus étanches, de forme circulaire ou polygonale. Leur mise en place et leur maintien au cours du bétonnage doivent faire l’objet d’une attention particulière.
2.5.4 Dalle en béton précontraint (RaDBPn) 2.5.4.1
Description
La description générale de ce type de tablier est la même que celle des tabliers à dalle en béton armé (RaDBAn). Toutefois :
une mise en précontrainte est réalisée dans le sens longitudinal (exceptionnellement dans le sens transversal, en cas de dalle de grande largeur),
le béton utilisé est généralement de catégorie C 35/45.
2.5.4.2
Domaine d’utilisation
Les dalles en béton précontraint sont susceptibles de remplacer les dalles en béton armé lorsque l'épaisseur disponible est faible et pour des portées courantes de l'ordre de 15 à 20 m. Leur élancement est de l'ordre de 1/16 (limite 1/18) pour les tabliers isostatiques et de 1/20 (limite 1/22) pour les tabliers continus. Les portées limites sont de 20 m environ en isostatique et 25 m en hyperstatique. Ce type de tablier est à éviter lorsque le biais est prononcé (α < 70 gon).
2.5.4.3
Avantages
Coffrage simple.
L'emploi de la précontrainte permet d'atteindre des épaisseurs de dalle faibles et des portées supérieures à celles des dalles en béton armé.
Peu ou pas de fissuration du béton.
Mêmes avantages que le RaDBAn du point de vue esthétique, avec une plus grande finesse.
2.5.4.4
Inconvénients
La réalisation, du fait de la précontrainte, est plus délicate que celle d'une dalle en béton armé.
Le coût est intrinsèquement plus élevé, notamment pour un ouvrage isolé.
2.5.4.5
Particularités de conception et de calcul
Se référer au chapitre 2.b de l’IN 0032 (ex Livret 2.01) ou à l’EC2.
2.5.4.6
Particularités de réalisation
Les principes de mise en oeuvre sont semblables à ceux des dalles en béton armé. Toutefois, la réalisation de la précontrainte exige un personnel qualifié et des matériels appropriés.
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2.5.5 Tabliers dalles à poutrelles enrobées (RaPEn) 2.5.5.1
Description
RaPEn sur la LGV Est Ces tabliers sont constitués de poutrelles métalliques (HEA, HEB, HEM, voire PRS), enrobées de béton de catégorie C 30/37. Ils ne nécessitent pas d’étaiement. Le coffrage inférieur est constitué de plaques en fibro-ciment posées sur les ailes inférieures des profilés. La connexion acier-béton est assurée par adhérence et confinement du béton entre les ailes des profilés. Les ouvrages sont normalement prévus à raison d’un tablier par voie afin de limiter le ferraillage transversal.
Sur LGV il peut être judicieux de prévoir un tablier portant deux voies pour améliorer le comportement dynamique.
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La dalle est armée transversalement par deux nappes d’armatures, l’une située au-dessus des semelles supérieures, et l’autre traversant les âmes dans leur partie basse. Des armatures longitudinales supérieures de renfort peuvent être prévues dans les zones d'appui des ponts continus. La semelle inférieure des poutrelles reçoit un traitement anticorrosion. Les tabliers reposent le plus souvent sur une ligne d’appuis fixes constitués de barres d’ancrage, positionnée sur une culée, et une ou plusieurs lignes d’appuis mobiles, constitués de plaques de caoutchouc fretté (une sous chaque poutrelle). Pour les ouvrages isostatiques de portée limitée (15 m environ), il est loisible, voire recommandé, de prévoir des appuis fixes sur les deux culées.
2.5.5.2
Domaine d’utilisation
Ce type d’ouvrage est utilisé pour des portées allant jusqu’à 25 m (limite 30 m) en isostatique et 30 m (limite 35 m) en hyperstatique. L'élancement courant est de 1/20 environ sur les lignes classiques (limite 1/24). Ce type de tablier est particulièrement adapté à la construction au-dessus de voiries exploitées.
2.5.5.3
Avantages
Du fait du mode de fabrication, ce type de tablier ne nécessite pas d'étaiement de coffrage, ce qui facilite la réalisation au-dessus d'une voie exploitée.
Faible épaisseur.
Réalisation de l’ouvrage (coffrage, ferraillage, bétonnage) simple, accessible à un grand nombre d’entreprises de génie civil.
Possibilité de réaliser des ponts biais, jusqu’à 50 gon environ.
Légèreté, qui facilite les manutentions et limite le coût des fondations, et est intéressant en zone sismique.
Souplesse, qui rend les tabliers hyperstatiques peu sensibles à des tassements différentiels d’appuis.
2.5.5.4
Inconvénients
Coût intrinsèque relativement élevé.
Délais d'approvisionnement des poutrelles (minimum 10 semaines). Pour éviter cet inconvénient, la commande des poutrelles peut être anticipée par le MOA.
Précautions à prendre lors du bétonnage pour éviter le déversement des poutrelles.
Ferraillage transversal délicat lorsque le biais est prononcé.
Nécessité d’entretenir les parties métalliques non enrobées.
Pour les tabliers longs, le nécessaire raboutage des poutrelles exige une technicité plus grande et l’intervention de soudeurs agréés.
Légèreté, qui rend les petits tabliers vulnérables vis-à-vis des chocs de camions et peut nécessiter la mise en place d’accotements protecteurs.
Souplesse, vis-à-vis du comportement dynamique.
Multitude d’appareils d’appuis.
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2.5.5.5
Particularités de conception et de calculs
On applique le chapitre 4 b de l’IN 0032 (ex Livret 2.01) ou l’EC4. Une attention particulière doit être portée :
à la stabilité des poutrelles au bétonnage, et à la justification de l’éventuel dispositif antidéversement,
au comportement dynamique.
Lorsque le biais est faible (α ≥ 70 gon) le calcul peut être fait suivant la méthode de Guyon Massonnet. Lorsque le biais est important (α < 70 gon) il y a lieu d'utiliser un logiciel de calcul aux éléments finis adapté ; l'attention est attirée sur les difficultés de la modélisation d'une part et de l'interprétation des résultats d'autre part. Le ferraillage transversal inférieur est à étudier avec attention, même avec un biais modéré : le choix de l’orientation du ferraillage doit être judicieux ; l’enfilage des barres au travers des trous prévus dans les âmes est à étudier avec précaution. La géométrie des rives doit garantir un égal chargement des poutrelles lors des phases de coulage. Les poutrelles doivent être contrefléchées.
2.5.5.6
Particularités de réalisation
Des plaques de fibre-ciment sont posées sur les ailes inférieures des poutrelles sur cordon plastique souple adhérent, pour former coffrage étanche. Les coffrages de rives sont accrochés aux poutrelles et sont constitués soit de peaux coffrantes classiques, soit de coques préfabriquées. Le béton doit souvent être coulé en plusieurs phases. La première phase, de 15 cm environ, permet de ne pas trop surcharger les poutrelles et d'éviter ainsi leur déversement, et de les rigidifier pour permettre la deuxième phase de bétonnage. Il peut être nécessaire, selon la portée, de prévoir un contreventement horizontal de la structure métallique pour empêcher le déversement des poutrelles sous poids propre et sous bétonnage de première phase. Pour les ouvrages continus à plusieurs travées dont la longueur dépasse la longueur commerciale des poutrelles, le raboutage de celles-ci se fait en général au chantier par soudure. Les joints doivent être décalés et positionnés dans les zones de moments réduits. Les tabliers à poutrelles enrobées peuvent être construits :
en place, cas d’un ouvrage de LGV réalisé au-dessus d’une route maintenue en exploitation par exemple,
à proximité de leur emplacement définitif, puis mis en place à la grue, par ripage ou lançage,
pour les petites portées isostatiques (jusqu'à 12 m environ), sur une aire située à proximité du chantier et mis en place au moyen d’engins ferroviaires spéciaux (Hydrocampe).
Une attention particulière doit être apportée au réglage et au scellement des appareils d’appuis.
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2.5.6 Tablier à poutres en béton armé (RaPBAn) 2.5.6.1
Description
PRA 14-16 sur la LGV Nord Les tabliers de ce type sont en principe prévus à raison d’un tablier par voie. Ils sont composés de deux poutres principales en béton armé, avec ou sans talon, supportant un hourdis également en béton armé. L’épaisseur minimale des âmes de poutre est de 40 cm, un épaississement est souvent nécessaire au voisinage des appuis pour résister à l’effort tranchant. De façon systématique, au droit des lignes d’appui, des entretoises en béton armé assurent l’encastrement à la torsion des poutres et permettent le vérinage des tabliers. Il peut être judicieux de disposer des entretoises en travée, notamment en cas de risque de chocs frontaux de véhicules routiers. Le béton utilisé pour ce type d’ouvrage est généralement de catégorie C 35/45. Un talon contenant les aciers résistants n’est à prévoir que lorsque la densité d’aciers entraînerait une épaisseur de poutre supérieure à 50 cm). L’épaisseur moyenne du hourdis est comprise entre 20 et 25 cm. Les tabliers reposent le plus souvent sur une ligne d’appui fixe constituée de barres d’ancrage, positionnée sur une culée, et une ou plusieurs lignes d’appuis mobiles, constitués de plaques de caoutchouc fretté (une sous chaque poutre).
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2.5.6.2
Domaine d’utilisation
Les portées courantes sont d'environ 20 m (limite 25 m) en isostatique et 25 m (limite 30 m) en hyperstatique. L’élancement est de l'ordre de 1/12 (limite 1/14). Ce type de tablier peut être projeté pour des biais jusqu’à 50 grades. Il est surtout utilisé sur LGV, lorsque l’ouvrage peut être réalisé en place.
2.5.6.3
Avantages
Coût intrinsèque faible (le volume de béton armé est optimisé).
Réalisation de l’ouvrage (coffrage, ferraillage, bétonnage) accessible à un grand nombre d’entreprises de génie civil, mais cependant plus délicate que celle des RaCBA, RaPO et RaDBA présentés ci-avant.
Entretien limité.
Ouvrage rigide, qui a un bon comportement dynamique.
Relative légèreté, intéressante pour les fondations, notamment en zone sismique.
2.5.6.4
Inconvénients
Elancement faible, donc esthétique discutable lorsque la hauteur libre est limitée.
Complexité du coffrage et forte densité d’aciers nécessitant des précautions au bétonnage.
Ouvrage rigide, sensible aux tassements différentiels (cas des ouvrages hyperstatiques).
2.5.6.5
Particularités de conception et de calcul
La position et l’entraxe des poutres sont définis pour rechercher des sollicitations maximales égales dans chaque poutre, et réaliser ainsi des poutres identiques. Les tassements différentiels d’appuis sont à définir avec attention, du fait de leur impact important sur le ferraillage.
2.5.6.6
Particularités de réalisation
Ce type de tablier est le plus souvent entièrement réalisé en place sur étaiement général ou cintres. Il peut être judicieux (notamment si l’altitude du tablier rend l’étaiement général très coûteux) de le réaliser sur une aire de préfabrication à l’arrière d’un appui d’extrémité puis de le mettre en place par poussage.
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Pour limiter le coût des étaiements et coffrages, il peut être envisagé de le réaliser en place en plusieurs tronçons ; les sections de reprise doivent être définies avec attention, dans les zones les moins sollicitées. Le bétonnage est réalisé selon les phases principales suivantes :
bétonnage des poutres,
bétonnage des entretoises,
bétonnage du hourdis, éventuellement sur prédalles disposées sur les poutres préalablement réalisées. Le bétonnage s’effectue du milieu de travée vers les appuis.
2.5.7 Tablier mixte bipoutre (RaBPMixn) 2.5.7.1
Description
Viaduc de Cavaillon sur la LGV Méditerranée Les tabliers de ce type sont constitués de deux poutres sur lesquelles est connectée une dalle en béton armé participant à la résistance de l'ouvrage. Ils peuvent porter une ou deux voies. Les poutres métalliques sont des PRS en I, de section variable, le plus souvent de hauteur constante ; elles peuvent être de hauteur variable pour les plus grandes portées ou des raisons esthétiques. Les poutres sont entretoisées par des diaphragmes métalliques. Les poutres des ouvrages à deux voies sont aussi contreventées horizontalement en partie inférieure pour renforcer la raideur en torsion du tablier, soit par des diagonales en croix, soit par un hourdis en béton. La dalle, réalisée en béton C 30/37, est solidarisée aux poutres par des connecteurs qui empêchent tout glissement ou décollement. Son épaisseur est de 40 cm environ pour les tabliers à 2
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voies et de 25 cm environ pour les tabliers à une voie. Elle est normalement coulée en place mais peut être préfabriquée ; dans ce dernier cas, les éléments de dalle sont prévus avec des « fenêtres » permettant de réaliser la connexion. Les poutres et les contreventements sont fabriqués en atelier et assemblés au chantier. Les assemblages et raboutages se font le plus souvent par soudure, sauf pour les cornières de contreventement horizontal qui sont assemblées par boulonnage HR. L’ossature métallique est le plus souvent protégée par un système anti-corrosion à base de peintures, défini selon les prescriptions du livret 2.59. Les appareils d’appuis sont en général des appareils à pot.
Tablier RABPMix 2 voies, avec contreventement inférieur en béton
2.5.7.2
Domaine d’utilisation
Le domaine de portée de ce type de tablier va de 30 m à 80 m environ. Sur lignes à grande vitesse, son élancement est de l'ordre du 1/14 pour un tablier 2 voies. Il peut être réduit en augmentant le nombre de poutres (voir § 2.5.8). Sur lignes à vitesse inférieure à 220 km/h, l’élancement peut être ramené à 1/18 pour un tablier à 2 voies, et à 1/22 pour un tablier à une voie.
2.5.7.3
Avantages
Ouvrage intrinsèquement économique pour les portées comprises entre 40 et 70 m environ.
Nécessite peu ou pas d'échafaudage ; le coffrage de la dalle s’appuie sur l’ossature métallique qui peut être lancée, la dalle peut être bétonnée au-dessus de la brèche avec une gêne minimale pour les circulations des voies franchies.
Les éléments de l'ossature métallique fabriqués en usine peuvent être assemblés sur une aire de montage ce qui facilite la réalisation et améliore la qualité.
La préfabrication en usine de la charpente est réalisée en même temps que les appuis, ce qui permet de raccourcir le délai global de réalisation.
Sa légèreté, qui limite le coût des fondations et facilite les manutentions, est très appréciable pour les ouvrages construits sur le réseau exploité, et intéressante en zone sismique.
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2.5.7.4
Inconvénients
Sur les lignes à grande vitesse, les critères liés au comportement dynamique, conduisent à des tabliers assez épais.
Nécessite l’intervention de deux entreprises : une pour la charpente métallique, l’autre pour le génie civil. Le pilotage et la coordination des 2 entreprises peuvent être délicats.
Entretien du système anti-corrosion de la structure métallique.
Le délai d’approvisionnement des tôles peut être long.
2.5.7.5
Particularités de conception et de calcul
On applique le chapitre 4 de l’IN 0032 (Livret 2.01) ou l’EC4. L’ossature métallique est souvent dimensionnée aux ELS et à la fatigue. Ce dernier critère amène à une grande vigilance pour ce qui concerne les détails constructifs de l’ossature. Les phases provisoires de réalisation peuvent être dimensionnantes pour certains éléments de l’ossature. Ces tabliers sont normalement équipés d'un caillebotis disposé entre les poutres pour la visite et la maintenance.
2.5.7.6
Particularités de réalisation
Diverses possibilités sont utilisées pour la réalisation de l’ossature métallique à partir des tronçons préfabriqués en usine :
L'assemblage en place, les tronçons étant manipulés à la grue.
L’assemblage sur une plateforme à l’arrière d’une culée, puis le lançage de l’ossature assemblée sur ses appuis définitifs ou des palées provisoires, avec si nécessaire utilisation d’un avant bec.
Une combinaison de ces deux méthodes.
La fabrication de l’ossature, son assemblage, et la protection anti-corrosion sont réalisés conformément aux prescriptions des livrets 2.32 et 2.59 du CPC. Un contrôle extérieur rigoureux de ces travaux est en général mis en place par le MOA. La dalle est bétonnée au-dessus de la brèche, par plots et pianotage, en commençant par la mitravée et en clavant sur appui intermédiaire. Une attention particulière doit être apportée à l’opération de scellement des appareils d’appuis.
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2.5.8 Tablier mixte multi-poutres (RaMMixn) 2.5.8.1
Description
Viaduc sur le Doux (Givors-Grézan) Les tabliers de ce type sont constitués de plusieurs poutres métalliques (en général de 4 à 8 poutres par tablier) sur lesquelles est connectée une dalle en béton armé participant à la résistance longitudinale. Les poutres métalliques sont de hauteur constante sauf pour les plus grandes portées où elles peuvent être de hauteur variable. Pour les tabliers de portée limitée, des profilés laminés peuvent être utilisés. Les poutres sont entretoisées sur appuis par des diaphragmes métalliques ou des poutres en béton. Il n'y a normalement pas de contreventement horizontal. La dalle est solidarisée aux poutres par des connecteurs qui empêchent tout glissement ou décollement. Les poutres et les contreventements sont fabriqués en atelier et assemblés au chantier. Les assemblages et raboutages se font habituellement par soudure. L’épaisseur du hourdis est adaptée à l’espacement entre les poutres ; elle est au minimum de 20 cm. L’ossature métallique est le plus souvent protégée par un système anti-corrosion à base de peintures, défini selon les prescriptions du livret 2.59. Les appareils d’appuis mobiles peuvent souvent être des plaques en caoutchouc fretté. Ce sont des appareils à pot pour les grandes portées.
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Tablier quadri-poutres mixte
2.5.8.2
Domaine d’utilisation
Le domaine de portée de ces tabliers va de 30 m à 80 m environ. Leur élancement va de 1/18 à 1/23 pour les tabliers portant 2 voies.
2.5.8.3
Avantages
Tablier plus élancé que le RABPMix.
Nécessite peu ou pas d'échafaudage ; l'ossature métallique servant de support de coffrage peut être lancée, la dalle peut être bétonnée au-dessus de la brèche avec une gêne minimale pour les circulations des voies franchies.
Les éléments fabriqués en usine de l'ossature métallique peuvent être assemblés sur une aire de montage ce qui facilite la réalisation et améliore la qualité.
La préfabrication en usine de la charpente est réalisée en même temps que les appuis, ce qui permet de raccourcir le délai global de réalisation.
Tablier léger, qui limite le coût des fondations et facilite les manutentions, notamment pour les ouvrages construits sur le réseau exploité et est intéressant en zone sismique.
Pour les ouvrages isostatiques réalisés avec des profilés laminés, les travaux peuvent être réalisés, comme pour les TPE, sans intervention d’une entreprise de CM.
2.5.8.4
Inconvénients
Tablier intrinsèquement moins économique que le RABPMix pour les portées supérieures à 35 m environ, s’il n’y a pas de contrainte d’épaisseur.
Pour les ouvrages utilisant des PRS, nécessite l’intervention de deux entreprises : une pour la charpente métallique, l’autre pour le génie civil. Le pilotage et la coordination des 2 entreprises peuvent être délicats.
Entretien du système anti-corrosion de la structure métallique.
Le délai d’approvisionnement des tôles peut être long.
2.5.8.5
Particularités de conception et de calcul
On applique le chapitre 4 de l’IN 0032 (Livret 2.01) ou l’EC4. L’ossature métallique est principalement dimensionnée aux ELS et à la fatigue. Ce dernier critère amène à une grande vigilance pour ce qui concerne les détails constructifs de l’ossature. Les phases provisoires de réalisation peuvent être dimensionnantes pour certains éléments de l’ossature.
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On peut réunir 2 à 2 les semelles inférieures des poutres afin de réaliser des tabliers bicaisson qui présentent une meilleure rigidité à la torsion, ou pour des raisons esthétiques.
2.5.8.6
Particularités de conception et de calcul
Diverses possibilités sont utilisées pour la réalisation de l’ossature métallique à partir des tronçons préfabriqués en usine :
L'assemblage en place, les tronçons étant manipulés à la grue.
L’assemblage sur une plateforme à l’arrière d’une culée, puis le lançage de l’ossature assemblée sur ses appuis définitifs ou des palées provisoires, avec le plus souvent utilisation d’un avant-bec.
Une combinaison de ces deux méthodes.
La fabrication de l’ossature, son assemblage, et la protection anti-corrosion sont réalisés conformément aux prescriptions des livrets 2.32 et 2.59 du CPC. Un contrôle extérieur rigoureux de ces travaux est en général mis en place par le MOA. La dalle est bétonnée au-dessus de la brèche, par plots, en commençant par la mi-travée et en clavant sur appui intermédiaire. Une attention particulière doit être apportée à l’opération de scellement des appareils d’appuis.
2.5.9 Tablier à poutres précontraintes (RaPBPn) 2.5.9.1
Description
Estacade pour l’interconnexion de la LGV Est
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Ces tabliers sont constitués de poutres en béton précontraint supportant un hourdis fonctionnant en béton armé dans le sens transversal. On dispose en général soit 2 poutres par voie, dans le cas de poutres précontraintes par post-tension, soit plusieurs poutres par voie dans le cas de poutres précontraintes par pré-tension. Au droit des lignes d'appuis de l'ouvrage, des entretoises en béton armé liaisonnent les poutres, elles sont conçues pour permettre le remplacement des appareils d'appui par vérinage. Il peut être prévu de réaliser un tablier par voie ou un tablier pour 2 voies. Ce type de tablier peut être soit isostatique (notamment si on utilise des poutres fabriquées à fils adhérents), soit continu (précontrainte par pré-tension ou continuité en BA si utilisation de poutres préfabriquées). Le béton utilisé est généralement de catégorie C 40/50. Des réservations (bossages à mi-portée en partie inférieure des poutres et passages en partie supérieure des entretoises) permettent la mise en œuvre d'une précontrainte additionnelle extérieure destinée à un renforcement ou une réparation éventuels de la structure.
Tablier à poutres préfabriquées à fils adhérents
2.5.9.2
Domaine d’utilisation
Ce type d'ouvrage est susceptible de convenir pour des ponts de moyennes portées allant de 20 à 35 mètres, 45 mètres avec les poutres par post-tension. Son élancement est de l'ordre de 1/12 à 1/14. L'angle de biais doit rester en principe supérieur à 70 grades. En deçà, une étude particulière est à mener.
2.5.9.3
Avantages
Nécessite peu ou pas d'échafaudage, lorsque les poutres sont préfabriquées.
Autorise des portées supérieures au RaPBA.
Entretien limité.
S'adapte mieux qu'un tablier caisson à des contraintes géométriques particulières (voies d'entraxe variable, voies supplémentaires,...).
2.5.9.4
Inconvénients
Faible élancement.
Technicité des études, notamment dans le cas des ouvrages hyperstatiques réalisés avec une continuité en béton armé.
Complexité du coffrage.
Rigidité, qui rend les tabliers continus sensibles aux tassements différentiels.
Sensibilité aux chocs de véhicules routiers.
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2.5.9.5
Particularités de conception et de calcul
Voir plus particulièrement le chapitre 2.b de l’IN 0032 (ex Livret 2.01) ou l’EC2. L’espacement entre les poutres doit être suffisant pour permettre la surveillance visuelle de leurs faces latérales.
2.5.9.6
Particularités de réalisation
Les poutres sont soit coulées en place, soit préfabriquées. Dans le cas d’une préfabrication des poutres précontraintes par post-tension, ces dernières sont partiellement précontraintes (le reste de la précontrainte étant mis en œuvre après bétonnage des entretoises et du hourdis), puis mises en place sur leurs appuis définitifs à l'aide de grues routières ou d'une poutre de lancement et étayées sur leurs lignes d'appuis pour assurer leur équilibre statique. Les entretoises, puis le hourdis, sont bétonnés en deuxième phase. Dans le cas d’une préfabrication des poutres par pré-tension pour une structure hyperstatique, les poutres sont posées sur appuis provisoires. La mise sur appuis définitifs est réalisée après le bétonnage de l’entretoise et du hourdis. Le hourdis entre poutres est coulé sur des prédalles et les encorbellements sont bétonnés soit grâce à un système de poutraison supportant le coffrage (équipage mobile), soit grâce à des coques préfabriquées en béton armé (calées avant bétonnage par un jeu de tirants-bracons).
2.5.10 2.5.10.1
Tablier caisson en béton précontraint (RaCBPn) Description
Viaduc d’Avignon (LGV Méditerranée)
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Les tabliers de ce type portent deux voies ou une seule voie ; ils sont constitués d'un caisson (en général monocellulaire) muni de deux encorbellements supportant les caniveaux, les pistes réservées au personnel, les garde-corps, les poteaux caténaires, etc.. Les caissons peuvent être de hauteur constante ou variable, notamment pour les grandes portées. Ce type de tablier est généralement constitué de travées continues. La précontrainte est soit entièrement intérieure au béton, soit partiellement extérieure (précontrainte de continuité). Le béton utilisé pour ce type d'ouvrage est de catégorie C 40/50 au moins.
2.5.10.2
Domaine d’utilisation
Le domaine de portées de la solution "caisson de hauteur constante" est de 35 à 70 m environ. L'élancement est alors de 1/12 à 1/14, avec un minimum de 1/16 pour les tabliers à deux voies. Le domaine de portées de la solution "caisson de hauteur variable" est de 55 à 120 m environ. L'élancement est alors d'environ 1/11 à 1/12 sur appui et 1/20 à 1/22 à mi-travée.
2.5.10.3
Avantages
Se prête bien à la mise en œuvre par encorbellements successifs ou par poussage ; ne nécessite alors pas d'échafaudage et peut être construit avec une gêne minimale pour les circulations des voies franchies.
Dans le cas d’un tablier mis en place par poussage, possibilité d’utiliser des palées provisoires pour franchir des grandes portées.
Bon comportement dynamique du fait de la forte rigidité en torsion et flexion du caisson.
2.5.10.4
Inconvénients
Réalisation requérant une forte technicité, réduisant le nombre d’entreprises pouvant prétendre à la construction de ce type d’ouvrage.
Complexité, donc coût des études.
Tablier lourd, peu intéressant pour les fondations et en zone sismique.
Rigidité, qui rend les tabliers continus sensibles aux tassements différentiels.
La mise en œuvre par poussage exige certaines caractéristiques géométriques de tracé et de profil de la voie ; en particulier, l’ouvrage doit être superposable à lui-même dans l’espace (droite, cercle, hélice circulaire).
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2.5.10.5
Particularités de conception et de calcul
On applique le chapitre 2.b de l’IN 0032 (ex Livret 2.01) ou l’EC2. Les âmes d’un caisson portant deux voies sont positionnées le plus près possible des axes des voies et présentent, en principe, un fruit de 1 pour 10. Dans le cas du caisson de hauteur constante, la largeur du hourdis inférieur est comprise entre 5.00 et 6.00 m. L'épaisseur moyenne des hourdis est d'environ 30 cm sur toute la longueur du tablier (hors entretoises d'appui). L'épaisseur des âmes est d'environ 40 cm à mi-portée. Elle augmente près des appuis afin de résister à l'effort tranchant, en particulier si la hauteur est constante. Les entretoises sur appuis sont réalisées par un épaississement local des âmes et du hourdis. Elles permettent la libre circulation à l'intérieur du caisson. Le hourdis inférieur comporte un trou d'homme de descente sur pile. La construction par poussage ou par encorbellements successifs nécessite la mise en œuvre d’un câblage spécifique aux phases de construction de l’ouvrage. Des réservations (bossages et conduits vides en partie inférieure des déviateurs et en partie supérieure des entretoises sur appui) permettent la mise en œuvre d'une précontrainte additionnelle extérieure destinée à un renforcement ultérieur éventuel de la structure.
2.5.10.6
Particularités de réalisation
Les tabliers de hauteur constante de portée comprise entre 35 et 55 m environ sont généralement construits par poussage. Les tabliers de hauteur variable et ceux de hauteur constante de portée supérieure à 55 m environ sont généralement construits par encorbellements successifs. Ces deux modes de construction sont les plus utilisés, mais ces tabliers peuvent aussi être réalisés sur cintre général étayé ou auto-porté.
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2.5.11 2.5.11.1
Tablier à poutres métalliques latérales hautes (RaPLhaut) Description
RaPL haut à piste extérieure : Le viaduc sur l’Orbieu
RaPL haut avec piste intérieure – RD 59 (LGV Méditerranée)
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Référentiel Ingénierie Préconisations
Les tabliers métalliques à poutres latérales hautes sont constitués de deux poutres placées en limite du gabarit des voies (contour N ou P) reliées en partie inférieure par une dalle sur laquelle repose la ou les voie(s). Les poutres sont en général en I, reconstituées, soudées, raidies tous les 2,50 m environ. Pour des grandes portées, ou des considérations esthétiques, on peut utiliser des treillis (Warren, Pratt ou autres) ou des arcs bow-string. Pour les tabliers ballastés à poutres à âme pleine ou bow-string, la dalle est habituellement constituée de poutrelles métalliques transversales enrobées de béton. Au droit des raidisseurs, les poutrelles sont encastrées sur les poutres principales par un assemblage par boulons HR (entretoises primaires). En partie courante, elles sont simplement appuyées sur les poutres principales par un assemblage direct sur l’âme (entretoises secondaires). Pour limiter la portée de ces poutrelles, il est possible de reporter la ou les pistes en console à l’extérieur des poutres. Ces tabliers peuvent être envisagés à pose directe ; il faut alors un système pièces de pont – longerons.
Tablier à poutres à âme pleine, avec pistes extérieures
2.5.11.2
Domaine d’utilisation
Le domaine de portée de ce type de tablier va de 30 à 70 mètres pour des poutres à âmes pleines et de 60 à 120 mètres pour des poutres à treillis ou des bow-strings. L’élancement des poutres est de l’ordre 1/12 (limite 1/15) pour les tabliers à 2 voies. L’épaisseur rail - sous poutre ne dépend pas de la portée des poutres principales, elle dépend de l’écartement entre les poutres principales. Il convient de ne pas faire supporter plus de deux voies à un seul tablier.
2.5.11.3
Avantages
Epaisseur rail - sous poutre faible, et indépendante de la portée.
Nécessite peu ou pas d’échafaudage, l’ossature métallique servant de support de coffrage à la dalle.
Les poutres latérales pleines limitent la propagation du bruit émis par les trains.
Les éléments de l’ossature métallique fabriqués en usine peuvent être assemblés sur une aire de montage ce qui facilite la réalisation et améliore la qualité.
Le positionnement des points d’appuis à l’extérieur des voies offre des possibilités intéressantes de réalisation sur le réseau exploité.
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2.5.11.4
Inconvénients
Intrinsèquement plus onéreux que les tabliers à poutres par dessous de portée équivalente (pas de mixité en flexion longitudinale).
Nécessite une entreprise de construction métallique pour la réalisation de l’ossature, et une entreprise de génie civil pour l’exécution de la dalle. Le pilotage et la coordination des deux entreprises doivent être très rigoureux.
Forte rigidité longitudinale, qui rend les tabliers continus sensibles aux tassements différentiels.
Entretien du système anti-corrosion de la structure métallique.
Sensibilité des ailes inférieures des poutres aux chocs de véhicules routiers hors gabarits.
Poids des tabliers à deux voies relativement important.
La structure résistante du pont est en limite du gabarit ferroviaire, et est donc vulnérable visà-vis de circulations hors gabarit ou en cas de déraillement.
2.5.11.5
Particularités de conception et de calcul
Les calculs sont menés suivant les chapitres 3 et 4 de l’IN 0032 (ex Livret 2.01) ou l’EC3 et l’EC4. Une attention particulière doit être portée aux tabliers courbes, notamment vis-à-vis de la stabilité transversale de la semelle supérieure.
2.5.11.6
Particularités de réalisation
Les poutres en I sont construites en atelier et éventuellement raboutées au chantier. L’ossature métallique est assemblée :
soit au-dessus de la brèche, dans ce cas les poutres et les poutrelles sont mises en place à la grue,
soit sur une aire de montage puis lancée au-dessus de la brèche.
Les poutrelles sont ensuite enrobées de béton.
2.5.12 2.5.12.1
Tablier à poutres métalliques latérales basses (RaPLbas) Description
Les tabliers métalliques à poutres latérales basses sont constitués de deux poutres placées en limite du gabarit bas des voies reliées en partie inférieure par une dalle sur laquelle repose la voie. Les semelles supérieures, situées au-dessus du niveau du rail, s’inscrivent dans les dégagements latéraux du gabarit des obstacles bas. Les pistes sont normalement portées par des accotements indépendants qui protègent les tabliers vis-à-vis des chocs de véhicules routiers ; pour les plus grandes portées et les tabliers lourds, il est envisageable de les prévoir en console à l’extérieur des poutres.
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Référentiel Ingénierie Préconisations
Pose de la voie sur un RaPLbas (PRa Thonon)
Tablier avec pistes en consoles
2.5.12.2
Domaine d’utilisation
Le domaine de portée de ce type de tablier va de 10 à 25 mètres. L’élancement des poutres est de l’ordre 1/12 (limite 1/15) pour les tabliers à 2 voies. L’épaisseur sous ballast ne dépend pas de la portée des poutres principales, elle est fonction de la distance entre axes de celles-ci.
2.5.12.3
Avantages
Epaisseur rail - sous poutre faible, et indépendante de la portée (est bien adapté pour le remplacement des tabliers anciens à poutres jumelles).
Ne nécessite pas d’échafaudage, l’ossature métallique servant de support de coffrage à la dalle.
L’ossature métallique peut souvent être fabriquée entièrement en usine, ce qui est un gage de qualité.
Le tablier est relativement léger, et peux souvent être mis en place à la grue ou à l’hydrocampe, dans un intervalle de courte durée.
Réduction du bruit des circulations ferroviaires, par rapport au tablier à pose directe qu’il remplace.
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2.5.12.4
Inconvénients
Entretien du système anti-corrosion de la structure métallique.
Sensibilité des ailes inférieures des poutres aux chocs de véhicules routiers hors gabarits (des accotements indépendants sont à prévoir).
Constitue une gêne pour le passage des dégarnisseuses mécaniques.
Nécessité d’employer des traverses courtes.
Nécessité de vérifier périodiquement la position des rails par rapport aux semelles supérieures (gabarit des obstacles bas).
Prix du tablier intrinsèquement élevé.
2.5.12.5
Particularités de conception et de calcul
Les calculs sont menés suivant les chapitres 3 et 4 de l’IN 0032 (ex Livret 2.01), ou selon l’EC3 et l’EC4.
2.5.12.6
Particularités de réalisation
L’ossature métallique est le plus souvent entièrement construite en atelier. Le bétonnage est réalisé au chantier sur une aire de préfabrication, en apportant une attention particulière à la réalisation des relevés contre les âmes. La mise en place s’effectue à la grue routière ou à l’aide d’un hydrocampe.
2.5.13 2.5.13.1
Tabliers à poutre en « U » enrobée de béton (RaPBU) Description
Il s’agit de tabliers à 1 voie. Ce type de tablier est constitué d’une structure métallique en U supportant un cuvelage en béton armé, la voie étant posée sur traverses et ballast. Il constitue une « variante » du tablier RaPLbas ; le RaPBU porte une seule voie ce qui permet de minimiser l’épaisseur de la structure portant la voie. L’ossature métallique est constituée de 2 âmes pleines latérales inclinées, de 2 semelles supérieures et d’une semelle inférieure reliant les 2 âmes. Les semelles supérieures, situées au-dessus du niveau du rail, s’inscrivent dans les dégagements latéraux du gabarit des obstacles bas. La tôle de la semelle inférieure est raidie transversalement par des profilés en T enrobés dans le cuvelage en béton armé. L’inclinaison des âmes a uniquement pour but de permettre l’entretien des poutres adjacentes de 2 tabliers sous voies à entraxe normal. L’épaisseur du tablier est indépendante de la portée, sa largeur “ hors tout ” correspond en général à l’entraxe des voies diminué de l’espace laissé entre les tabliers (3 cm).
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Référentiel Ingénierie Préconisations
Amenée sur camion d’un tablier RaPBU
Tablier RAPBU sans piste
Tablier RAPBU avec piste en console
2.5.13.2
Domaine d’utilisation
La portée maximale de ce type d’ouvrage est de 15 m environ. Ce type de tablier a été conçu pour remplacer les tabliers à poutres jumelles. Compte tenu des contraintes d’entretien, il ne doit être utilisé pour une création d’ouvrage que dans des cas exceptionnels, lorsque l’épaisseur disponible est très faible.
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2.5.13.3
Avantages
Epaisseur minimale avec pose de voie sur ballast, indépendante de la portée (85 cm environ, y compris la voie).
Préfabrication permettant la mise en place du tablier dans un intervalle de courte durée à l’aide d’engins spécialisés.
Réduction du bruit des circulations ferroviaires, par rapport au tablier à pose directe qu’il remplace.
Intervention minimale sur les maçonneries existantes.
2.5.13.4
Inconvénients
La structure constitue une gêne pour le passage des dégarnisseuses mécaniques.
Nécessité d’employer des traverses courtes.
Nécessité de vérifier périodiquement la position des rails par rapport aux semelles supérieures (gabarit des obstacles bas).
Entretien du système anti-corrosion de la structure métallique.
Prix du tablier intrinsèquement élevé.
Des accotements indépendants sont à prévoir.
2.5.13.5
Particularités de conception et de calcul
Les calculs sont menés suivant le chapitre 3 de l’IN 0032 (ex Livret 2.01) ou l’EC3.
2.5.13.6
Particularités de réalisation
L’ossature métallique est entièrement construite en atelier puis amenée au chantier. Le ferraillage et le béton sont mis en œuvre sur l’aire de travail. La mise en place s’effectue à la grue routière ou à l’aide d’un hydrocampe, d’un bigrue, etc. ...
2.5.14 2.5.14.1
Tabliers en « U » entièrement métallique (RaPUM) Description
Ce type de tablier est constitué d’une structure métallique en U, portant une seule voie ballastée. Il constitue une « variante » du tablier RaPBU qui minimise davantage encore l’épaisseur de la structure portant la voie. L’ossature métallique est constituée de 2 âmes pleines latérales inclinées, de 2 semelles supérieures et d’une semelle inférieure reliant les 2 âmes et portant la voie ballastée. Les semelles supérieures, situées au-dessus du niveau du rail, s’inscrivent dans les dégagements latéraux du gabarit des obstacles bas. La tôle de la semelle inférieure, épaisse de 70 mm environ, travaille en flexion longitudinale et en flexion transversale. Les âmes sont inclinées pour permettre l’entretien des poutres adjacentes de 2 tabliers sous voies à entraxe normal. La largeur “ hors tout ” correspond à l’entraxe des voies, diminué de l’espace laissé entre les tabliers (3 cm).
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Référentiel Ingénierie Préconisations
Tablier RaPUM pris en charge par l’hydrocampe
2.5.14.2
Domaine d’utilisation
La portée maximale est de 15 m environ. Ce type de tablier, très mince, a été conçu pour remplacer les tabliers à poutres jumelles en modifiant a minima le profil en long des voies et les sommiers d’appui. Son épaisseur rail-sous poutre est de cm environ. Le volume limité d’encoffrement du ballast amenant des contraintes d’entretien des voies, ce type de tablier ne doit normalement pas être utilisé pour une création d’ouvrage, mais seulement pour des remplacements de tabliers existants lorsque l’épaisseur disponible est très faible.
2.5.14.3
Avantages
Epaisseur minimale avec pose de voie sur ballast, indépendante de la portée.
Préfabrication permettant la mise en place du tablier dans un intervalle de courte durée à l’aide d’engins spécialisés.
Réduction du bruit des circulations ferroviaires, par rapport au tablier à pose directe qu’il remplace.
Intervention minimale sur les maçonneries existantes.
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2.5.14.4
Inconvénients
La structure constitue une gêne pour le passage des dégarnisseuses mécaniques.
Nécessité d’employer des traverses courtes.
Nécessité de vérifier périodiquement la position des rails par rapport aux semelles supérieures (gabarit des obstacles bas).
Entretien du système anti-corrosion de la structure métallique.
Prix du tablier intrinsèquement élevé.
Des accotements indépendants sont à prévoir.
2.5.14.5
Particularités de conception et de calcul
On applique le chapitre 3 de l’IN 0032 (Livret 2.01) ou l’EC3.
2.5.14.6
Particularités de réalisation
L’ossature métallique est entièrement construite en atelier puis amenée au chantier. La mise en place s’effectue à la grue routière ou à l’aide d’un hydrocampe.
2.5.15
Autres types d’ouvrages
Les ouvrages « exceptionnels » non développés dans cette notice sont (liste non exhaustive) :
Les divers types de tablier à pose de voie directe,
les bow-strings,
Viaduc de Mornas (LGV Méditerranée)
les ponts à béquilles,
les ponts à poutres latérales en béton,
les ponts à haubans,
les ponts en arc,
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Référentiel Ingénierie Préconisations
les ponts Warren.
Tablier type Warren sur le canal d’Aire D’autres types d’ouvrages, non décrits précédemment, sont également envisageables pour les petites portées, notamment pour le remplacement des tabliers à poutres jumelles et pose directe qui sont encore nombreux sur le réseau existant : -
les tabliers constitués d’une tôle forte,
-
les tabliers métalliques à poutres jumelles en construction soudée.
Les domaines d’emploi de ces petits ouvrages et leurs particularités de conception, y compris la pose de voie la mieux adaptée, font l’objet d’un guide spécifique.
2.6 Méthodes d’exécution des ponts-rails 2.6.1 Généralités L'expression "méthode d'exécution" désigne ici l'ensemble coordonné des grandes phases d'exécution permettant d'aboutir à la réalisation finale de l'ouvrage dans son environnement. Des indications sur l'organisation des phases intermédiaires ou des tâches élémentaires, quand leur enchaînement n'est pas évident, sont données dans les articles précédents relatifs à chaque type d'ouvrage, ainsi que dans l’IN 1225 (ex CG EF 9 B 3 n°1) qui donne, plus généralement, des indications sur les principales techniques de mise en place de structures préfabriquées d'ouvrages d'art. Les méthodes d'exécution des ouvrages d'art ferroviaires diffèrent sensiblement suivant que l'ouvrage à construire est en site ferroviaire exploité ou qu'il est dans un environnement sans contrainte de maintien en exploitation d'une infrastructure de transport (quelle qu'elle soit) comme c’est souvent le cas sur les chantiers de LGV. Dans tous les cas, la conception des ouvrages d'art et leurs méthodes d'exécution sont très étroitement liées. Elles doivent être pensées comme un tout.
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2.6.2 Ouvrages sur lignes exploitées Dans le cas de la construction de ponts sur lignes exploitées, le coût global est fortement déterminé par les frais liés au maintien du trafic. Pour la construction de ponts-rails, comme indiqué au § 1.5.3, on peut distinguer les cinq grandes méthodes d'exécution détaillées ci-après.
2.6.2.1
Construction de l'ouvrage en déviation définitive
(1 )
(2 )
(3 )
La ligne est déviée sur un nouveau tracé, sensiblement parallèle à l'ancien. Une fois l'ouvrage neuf réalisé et la déviation achevée et mise en service, l'ancien tracé est abandonné et les installations existantes sont neutralisées et, éventuellement, déposées. La méthode peut être utilisée dans le cas de la création d'un ouvrage neuf (infrastructure à créer) ou celui du remplacement d'un ouvrage existant, auquel cas, il faut étudier le maintien ou les restrictions d'exploitation de l'infrastructure franchie par l'ouvrage existant. La méthode de la déviation définitive ne génère que très peu de perturbations au trafic ferroviaire (ralentissements de très courte durée, lors de la mise en service). Elle permet une réalisation économique de l'ouvrage, conformément aux méthodes décrites eau § 2.6.3 ci-après. En revanche, il faut que le site du franchissement se prête à une telle opération qui peut induire des coûts élevés d'acquisition de terrains, de travaux d'ouvrages en terre, de voie, d'installations électriques (signalisation, caténaires) ou de télécommunications. Le tracé de la déviation est normalement prévu pour permettre des performances au moins égales à celles du tracé initial. Cette méthode doit être réservée aux lignes à fort trafic, pour lesquelles aucune des deux voies ne peut être coupée ; elle est d'autant plus intéressante - voire nécessaire - que l'ouvrage à construire (ou reconstruire) est long et important. Elle permet la réalisation d'un ouvrage comportant un tablier unique pour deux voies, ce qui est normalement plus économique que d'adopter un tablier par voie. Elle permet également une régénération des autres composants de l'infrastructure ferroviaire (voies, caténaires,...) sur toute la longueur de la déviation.
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Le tracé de la déviation étant toujours suffisamment long, il est également possible d'utiliser la plate-forme ferroviaire future comme aire de chantier et de préfabrication du tablier (en vue d'un lançage - cas des tabliers métalliques ou mixtes - ou d'un poussage - cas des tabliers en béton précontraint -, lorsqu'il faut franchir un obstacle).
2.6.2.2 Construction de l'ouvrage en place après avoir dévié provisoirement le trafic sur une plate-forme provisoire
(1 )
(2 )
(3 )
(4 )
Après achèvement de l'ouvrage, la ligne est rétablie sur son tracé initial et les installations provisoires sont déposées. Cette méthode implique souvent des ralentissements (80 km/h, en général, du fait du tracé de la déviation et/ou de la réalisation de blindages et/ou de l'utilisation de tabliers provisoires) sauf à renchérir sensiblement la déviation. Les dispositions à prendre sont traitées dans les IN 1264 (ex CG EF 9G n°1) et IN 1265 (ex NG EF 9G n°1). Elle devient plus coûteuse que la précédente si les brèches à franchir imposent des portées importantes, si le sol nécessite des ouvrages provisoires avec des fondations profondes, et si les performances de la déviation (vitesse, rampes) doivent être élevées. Pour la réalisation de l'ouvrage proprement dit, les indications données ci-avant dans le cas de la déviation définitive restent applicables. Pour une ligne à deux voies peu chargées, on peut ne dévier qu'une seule des deux voies (cf. cas 2). Cette solution présentant l'inconvénient de faire réaliser les travaux entre deux voies exploitées, il faut rechercher la possibilité d'écouler tout le trafic sur une seule des voies, au moyen d'installations de contre sens (cf. 2.6.2.5).
2.6.2.3 Construction de l'ouvrage en place avec utilisation de tabliers auxiliaires La méthode consiste d'abord à mettre en place des tabliers auxiliaires au droit des futurs appuis de l'ouvrage, puis à terrasser sous ces tabliers auxiliaires et à réaliser les appuis (culées et piles). Pendant les travaux, les tabliers auxiliaires assurent le maintien du trafic avec des ralentissements à 80 ou 120 km/h.
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(sans recours aux palées provisoires)
(1)
(2)
(3) zone remblayée
(4) zone remblayée
Cas d'un ouvrage à tablier(s) de portée moyenne (avec recours à une palée provisoire)
(1)
(2)
(3)
(4)
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Les possibilités des tabliers auxiliaires (portée maximum : 30 m) et leurs conditions d'utilisation sont données dans l’IN 1265 (ex NG EF 9 G n°1). Les manutentions des TA et de leurs appuis sont réalisées par des grues routières ou à l’ « hydrocampe ». Lorsqu'il faut réaliser plus de deux appuis (ponts à plusieurs travées), il faut envisager une réalisation en plusieurs phases avec déplacement des tabliers auxiliaires. Les tabliers définitifs - un tablier par voie - sont réalisés de part et d'autre des tabliers auxiliaires puis mis en place (ripage ou grutage) au cours d'une interruption du trafic sur chacune des voies. Le mode de réalisation de l'ouvrage et sa conception (portées, épaisseurs du tablier, culées avec murs en aile au lieu de murs en retour...) sont conditionnés par les possibilités des tabliers auxiliaires. La méthode peut être utilisée si l'ouvrage doit être réalisé sur fondations profondes ou semi-profondes, dans les conditions restrictives suivantes :
les fondations semi-profondes sont des puits ou des massifs soigneusement blindés, ou réalisés à l'abri de caissons ou buses havés,
les fondations profondes peuvent être des barrettes si la hauteur disponible sous TA est au moins égale à 4,50 m,
les éléments de fondations profondes sont réalisés de part et d'autre des tabliers auxiliaires ou, le cas échéant sur intervalle, après enlèvement des tabliers auxiliaires.
La méthode des tabliers auxiliaires est adaptée à la création d'ouvrages de portées faibles et moyennes (jusqu'à 20 m, environ), à une ou deux travées (pas plus) et de faible hauteur, à réaliser sur lignes à trafic moyen. L'utilisation de tabliers auxiliaires est également bien adaptée pour la réalisation - en une seule phase - de petits ouvrages sous voies (passages souterrains dans les gares, buses, dalots, etc.).
(1)
(2)
(3)
Pose de supports S4 pour confection appuis TA à l'abri des circulations
Pose des tabliers auxiliaires sur leurs appuis
Construction de l'ouvrage en place sous TA
Elle est impérative pour les opérations de mise en place de cadres en béton armé par la méthode de l'Autofonçage®.
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2.6.2.4
Méthode de la coupure de voie en intervalle
La construction de l'ouvrage (cadres, portiques...) ou de la partie d’ouvrage (tabliers) a lieu sur une aire de préfabrication à côté de la plate-forme ferroviaire. Une fois l'ouvrage achevé, pendant une coupure du trafic, les voies sont déposées, le volume de terrain nécessaire est déblayé, et le tablier ou la structure est ensuite mis en place avec des moyens de manutention lourde (ripage ou tout autre moyen).
(1 )
(2 )
(3 )
Cette méthode nécessite donc :
l'interruption du trafic, simultanément sur les deux voies (ou plusieurs, le cas échéant), pendant une durée généralement de l’ordre de 48 heures (pour un volume de terrassement correspondant à un cadre en béton armé d'une douzaine de mètres d'ouverture),
des moyens de terrassement importants et rapides,
des moyens de manutention puissants,
une organisation et une préparation très minutieuses, basées sur l'analyse des risques que présente la méthode ; cette préparation doit se traduire par la mise au point d'un programme minuté des différentes opérations élémentaires et la mise à disposition de moyens de secours,
des reconnaissances géotechniques poussées pour s'assurer de la possibilité d'effectuer les terrassements (quelles que soient les conditions météorologiques), vérifier la portance du sol au cours de l'opération et pour l'ouvrage en service.
La durée de l'interruption du trafic est déterminée à partir de la durée escomptée de l'opération de manutention (ripage, etc.) à laquelle il faut ajouter les durées prévues pour les travaux de terrassements (déblais et remblais, y compris compactage), les travaux de voie de signalisation et de caténaires (dépose et repose), les démolitions, le scellement des appareils d'appuis (le cas échéant), tous travaux qu'on doit effectuer pendant l’intervalle. Cette méthode, qui évite les tabliers auxiliaires et minimise les ralentissements, peut nécessiter la suppression de certains trains et le transfert momentané sur la route du trafic correspondant. Divers autres travaux (maintenance ou autres) peuvent également être programmés pendant la coupure du trafic, ce qui peut contribuer à réduire globalement les perturbations sur la ligne concernée (massification).
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Les techniques les plus utilisées (certaines font l’objet de brevets) relevant de cette méthode sont : -
Le ripage sur le sol (pour les ouvrages fondés sur radiers) : Autoripage®, Autofonçage® ou poussage au moyen de vérins à forte capacité.
Autoripage® d’un PRa à Thonon les Bains
-
Le roulage au moyen de chariots automoteurs (Kamag, Nicolas ou autres).
Mise en place du PRa de Sallèles d’Aude
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-
Le ripage sur des coussins d’air surmontés de vérins, en utilisant des longrines métalliques ou en béton armé posées sur le sol.
PRA pour la déviation de Forges les Eaux
2.6.2.5 Méthode de la mise à voie unique (lignes à double voie) pendant la durée du chantier
tablier auxiliaire
A
blindage
A
A B
A
B
blindage
blindage
ou (1) Implantation des futurs appuis et tabliers
(2a)
(2b)
Mise en oeuvre Mise en oeuvre d'un TCT d'un TCT Construction Construction appuis A + tablier A appuis A + tablier A Option voie unique Option voie unique sur tablier auxiliaire soutenue par blindage
(3) Basculement TCT vers autre voie Mise en service du tablier A Construction appuis B + tablier B
(4) Suppression du TCT Mise en service du tablier B
L'ouvrage est construit par moitié, voie par voie, grâce à la mise en place d'un tronc commun temporaire (TCT), d'installations temporaires de contresens (ITCS) ou grâce à l'existence préalable d'installations permanentes de contresens (IPCS), qui permettent d’écouler le trafic sur une seule voie. Les TCT peuvent être réalisés à moindre coût :
si la voie neutralisée n'est pas utilisée comme voie de chantier,
lorsque le report du trafic d'une voie sur l'autre est précédé d'une période d'exploitation avec les deux voies facilitant la mise en place des appareils de voie,
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si une telle opération de report du trafic d'une voie sur l'autre n'a lieu qu'une fois,
si des installations préexistantes, en gare notamment, peuvent être utilisées.
Ces installations (surtout les installations temporaires) imposent généralement des ralentissements (circulation sur appareils de voie). Les travaux (de terrassements, de démolition...) à proximité de la voie maintenue en service ne doivent pas être négligés car ils nécessitent généralement des tabliers auxiliaires ou des soutènements provisoires pouvant être importants. Lorsque la première voie est disponible, le tablier correspondant et, éventuellement ses appuis, sont construits dans leur position définitive. Le trafic est ensuite rétabli sur ce tablier, et dès que l'autre voie est neutralisée, la deuxième moitié de l'ouvrage peut être réalisée. Cette méthode est bien adaptée au remplacement d’anciens tabliers, sous réserve que chacun d’eux ne porte qu’une voie. Compte tenu du coût des installations temporaires de contresens, il est recommandé d'étudier la possibilité de grouper l'opération avec d'autres travaux (maintenance des installations ferroviaires ou travaux neufs divers) susceptibles de bénéficier de ces installations et donc de contribuer à leur amortissement (politique de "massification").
2.6.2.6
Combinaisons de méthodes
Les 5 méthodes ci-dessus peuvent être combinées. Par exemple, il est possible (et assez fréquent) :
de construire des appuis de ponts sous tabliers auxiliaires (méthode n°3) puis de riper latéralement des tabliers au-dessus de ces appuis après avoir enlevé les tabliers auxiliaires (méthode n°4),
d'utiliser la méthode n°5 (avec IPCS) pour pouvoir mettre en oeuvre des tabliers auxiliaires (méthode n°4).
Le choix de l'une ou de plusieurs méthodes (combinées) doit être fait au stade des études préliminaires. Compte tenu de leur importance, il est impératif d'évaluer les travaux connexes, les frais de perturbation des trafics et les frais liés à la sécurité, pour déterminer le coût global de chacune des solutions envisageables.
2.6.3 Construction d’ouvrages sans contrainte ferroviaire (Lignes nouvelles, déviations, etc.) 2.6.3.1
Cas de franchissement d'infrastructures routières
Les méthodes d'exécution indiquées plus haut pour la réalisation de ponts-rails sur lignes exploitées (n° 1, 2, 4 et 5) peuvent être reprises - et adaptées - pour assurer le maintien des voies routières franchies.
2.6.3.2
Cas des rivières navigables
La construction des appuis dans le lit d’une rivière se fait généralement à l’abri de batardeaux de palplanches, avec mise en place d’un alternat de navigation fluviale si nécessaire. Il peut également être nécessaire de prévoir des dispositifs provisoires de protection contre les chocs de bateaux en phase travaux (Ducs d’Albe par exemple).
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Pour les tabliers, s’il est impossible de détourner le trafic fluvial (cas le plus fréquent), la méthode d'exécution retenue le plus souvent est celle de l'interruption du trafic dans une passe navigable, avec mise en service d’un alternat, le temps de mettre en place l'ouvrage ou ses éléments :
en utilisant des bigues et le transport fluvial,
par flottaison et échouage,
par lançage (ponts métalliques ou mixtes), par encorbellement ou par poussage (cas des viaducs en béton précontraint).
2.7 Détails de conception – Equipements 2.7.1 Généralités Le présent chapitre précise les dispositions constructives à adopter pour assurer un bon comportement, une bonne durabilité et une bonne esthétique aux ouvrages. Il décrit :
les conditions de pose des voies sur les ouvrages,
les dispositions nécessaires au bon comportement des voies portées (les dispositifs de dilatation, les joints longitudinaux, la géométrie des abouts de tablier,…),
les dispositifs d’étanchéité et d’assainissement, dont le bon fonctionnement est essentiel pour la pérennité des ouvrages,
les principaux équipements placés en rive des ouvrages (garde-corps, écrans anti-bruit, etc.).
2.7.2 Pose de voie On réalise de préférence des tabliers avec pose de voie sur ballast, en se référant aux prescriptions de l’IN 0274 (ex NG EF 2 C 32 n°2). L’épaisseur normale de ballast est en principe : - de 0.40 m pour V ≥ 270 km/h, - de 0.35 m pour 230 km/h ≤ V < 270 km/h, - de 0.25 sur les autres lignes. On s’efforce de prévoir un encoffrement de 3.60 m de largeur au minimum, ou au mieux de 4.00 m, afin de permettre le passage des chaînes des dégarnisseuses. Les dispositions constructives des tabliers doivent permettre la réalisation de banquettes renforcées (cf. IN 0274). Il convient en outre de chercher à minimiser les charges permanentes supportées par l'ouvrage. C'est ainsi que pour des dévers de voies supérieurs à 100 mm il est judicieux :
pour les tabliers courants supportant 2 voies, de donner un pentage transversal unique à l'extrados, de même sens que le dévers, défini pour donner la même épaisseur de ballast sous les traverses,
pour les ouvrages comportant un tablier par voie, de caler chacun d'entre eux en fonction de l'épaisseur minimale requise de ballast.
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Référentiel Ingénierie Préconisations
Ces dispositions sont traduites sur les schémas ci-après :
P
e mini P
1%
1%
e mini e mini 0.00
0.00
Si l'adoption d'un tablier ballasté s'avère impossible ou excessivement coûteuse, la pose de voie peut alors, après accord des départements IG-EV et IG-OA, être envisagée sur traverses (pose Stedef), selles en acier ou rail enrobé (système Edilon) reposant directement sur la face supérieure du tablier ou sur une dalle en béton par l'intermédiaire de plaques en caoutchouc assurant à la voie une élasticité comparable à celle de la voie courante.
Pose sur selles
Rail enrobé « EDILON »
Pose « Edilon » (sur le tablier) et sur selles (sur culées) – Pra de Sabart
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-
Pose « STEDEF
Pose de voie sans ballast type STEDEF sur la LGV Est
2.7.3 Dispositifs de dilatation de la voie Des appareils de dilatation de la voie (A.D) peuvent être nécessaires aux abords immédiats des tabliers selon la nature de la pose de voie et la longueur dilatable des tabliers (distance entre le point fixe et les extrémités mobiles).
2.7.3.1
Pose de voie sur ballast avec barres normales ou barres longues
Ce mode de pose de voie ne nécessite pas de dispositif de dilatation de la voie. Pour les petits ouvrages, on évite de placer les joints de rails sur l’ouvrage.
2.7.3.2
Pose de voie sur ballast avec Longs Rails Soudés (LRS)
Les règles suivantes sont applicables selon la longueur "L" (longueur dilatable d'un tablier monolithique) :
Si L ≤ 90 m pour les tabliers en béton ou mixtes et L ≤ 60 m pour les tabliers métalliques : pas d'A.D. de la voie,
Si 90 m (ou 60 m) < L < 450 m : A.D. de la voie nécessaire,
L ne peut être supérieure à 450 m environ.
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Référentiel Ingénierie Préconisations
Le choix et l’implantation des appareils de dilatation à utiliser sont précisés dans les IN 0230 (ex NG EF 2 B 34 n° 4), 0231 (ex NG EF 2 B 34 n°6), et 0281 (ex NG EF 2 C 33 n°1).
2.7.3.3
Pose de voie non ballastée
Il est rappelé que pour les ouvrages neufs, ce type de pose et les dispositifs aux abouts des tabliers doivent faire l’objet d’études spécifiques, à faire au cas par cas en liaison avec IG-EV.
2.7.4 Abouts de tabliers ballastés Les abouts de tabliers doivent être conçus de façon à assurer :
les libres mouvements des tabliers (variations linéaires, rotations),
un comportement satisfaisant des voies, particulièrement à l'interface voies sur ouvrages – voies sur plate-forme côté appui mobile (non désorganisation du ballast du fait des mouvements différentiels entre le tablier et les appuis),
le drainage et la collecte des eaux vers l'exutoire prévu,
et à permettre la surveillance et l'entretien des équipements tels que les dispositifs de dilatation des tabliers, les appareils d'appui et les dispositifs drainants. Ces dispositions de détails sont à étudier avec attention au moment de la conception. Les dossiers types applicables aux constructions de LGV définissent certaines dispositions constructives selon la nature des ouvrages ; il y a lieu de les adopter, dans la mesure du possible, pour la réalisation d'ouvrages sur lignes existantes. Selon la valeur de la longueur dilatable "L" définie précédemment, les joints d'extrémité des tabliers peuvent être traités selon les différents principes présentés ci-après (cas de pose de voie sur ballast). Cas 1 : Abouts sans murette garde-grève, coté appui fixe et coté appui mobile, si L< 20 m
Cas 2 : Abouts avec murette garde-grève côté appui mobile, si L > 20 m
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Cas 3 : Abouts avec couvre-joint métallique côté appui mobile, pour 60 < L < 90 m
MURETTE GARDE-GREVE
TABLIER
Cas 4 : Abouts avec joint de dilatation garde-ballast, côté appui mobile, pour L > 90 m (présence d'un A.D dans la voie)
MURETTE
TABLIER
Nota : Les consoles aux abouts de tabliers et de murettes sont à limiter au strict minimum.
Joint garde-ballast en cours de pose
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Référentiel Ingénierie Préconisations
Cas 5 : Abouts avec té métallique côté appui fixe des grands viaducs
Applicable aux abouts des
MURETTE
TABLIER
2.7.5 Joints longitudinaux entre tabliers Pour les ouvrages portant plusieurs voies posées sur ballast, les joints longitudinaux entre tabliers doivent être protégés par des profilés en élastomère ou par tout autre système obturant le joint et absorbant les dénivellations verticales entre tabliers (l'amplitude maximum étant la flèche sous surcharge majorée d'un tablier).
Joint longitudinal de type « Oméga » Lorsque l'épaisseur de ballast au droit des joints est faible, il est recommandé de remonter le joint afin de le rendre apparent.
2.7.6 Etanchéité Un complexe d'étanchéité est à prévoir systématiquement sur l'extrados des ouvrages d'art. Les systèmes d'étanchéité agréés à mettre en œuvre sur les tabliers neufs sont constitués d’une chape et d’une contre chape ; il est bon de privilégier les contre chapes lourdes qui sont moins fragiles et assurent de ce fait une protection plus pérenne. Pour les ouvrages de type cadre ou portique, la chape est descendue 20 cm au dessous de la reprise de bétonnage entre les piédroits et la traverse.
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0.025
0.05
Contre-chape au mortier
0.15
Armature grillage ordinaire soudé
Chape souple d'étanchéité ép. 4mm Solin au mortier Contre-chape en asphalte gravillonné ép. 25mm
Recouvrement des 2 chapes sur 10cm
Couche d'imprégnation à froid
NOTA : Les recouvrements des lés auront 5cm de largeur. Pontage des joints longitudinaux et transversaux de la chape par bande de papier autocollant à haute température de 8cm de largeur avant mise en place de la contre-chape.
Détail du relevé d’étanchéité pour un ouvrage en béton avec contre chape lourde
2.7.7 Ecoulement et évacuation des eaux Les dispositions retenues doivent assurer l'écoulement et l'évacuation des eaux pluviales recueillies sur les tabliers. Ces dispositifs doivent pouvoir être visités et entretenus correctement, ce qui exclut les drains d’entrevoies. Une attention particulière doit être apportée au dispositif d’évacuation. Celui-ci est à définir dans le respect de la loi sur l’eau, celle-ci pouvant imposer une installation de traitement (attention aux procédures que cela impose, et à leurs délais). Le pentage de l’extrados des tabliers doit être prévu selon les modalités suivantes : •
Ouvrages de longueur ≤ 12 m
-
Si le profil en long de la voie est en pente supérieure à 0,50 % et si le tablier est construit suivant cette pente, pas de disposition particulière pour l'écoulement des eaux sur le tablier.
-
Dans les autres cas, réalisation d'un pentage longitudinal de 0,5 % au minimum et 1 % au maximum, avec point haut dans l'axe du tablier, obtenu par épaississement de la dalle. Pas de pentage transversal. •
Ouvrages de longueur > 12 m
L'intrados du tablier suit le pentage longitudinal de la voie, et l’éventuel pentage transversal des voies (cas d’ouvrage en courbe). L’extrados est penté pour assurer l’amenée des eaux vers les avaloirs positionnés aux points bas. Le pentage transversal est au minimum de 1 % et le pentage longitudinal, y compris contreflêche, au minimum de 0.5%, l’ouvrage étant « à vide ». Les croquis suivants illustrent les dispositions à adopter dans différents cas possibles :
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Ouvrages à une travée Dévers inférieur ou égal à 100 mm PL ≥ 5‰
PL
PE=PL
PL < 5‰ 1%
1%
PE=5‰ mini
PL
EP
1%
PE=PL+5‰ (PE=1% maxi)
EP
1%
L/2
L/2 L
Dévers supérieur à 100 mm PL ≥ 5‰
PL
PE=PL
PL < 5‰
PE=5‰ mini
PL
PT
PE=PL+5‰ (PE=1% maxi)
PT
EP
EP
L/2
L/2 L
Ouvrages multitravées
C0
PL
Dévers inférieur ou égal à 100 mm
P1
PL ≥ 5‰
P2
C3
PE=PL
C0
PL
P1 PE= 5‰mini
PL < 5‰ PE= 5‰mini
PE= 5‰mini
P2
C3 PE= 5‰mini
D
D : Position du point haut à déterminer en fonction du profil en long
Pour les tabliers de longueur supérieure à 100 m environ, le système de drainage et d’évacuation des eaux doit être défini sur la base d’une étude hydraulique.
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2.7.8 Appareils d’appui Les appareils d'appui sont fixes ou mobiles, multi ou monodirectionnels, et peuvent être métalliques, à base de caoutchouc fretté ou en béton. Les différents types d'appareils d'appui, leur domaine d'utilisation et leurs conditions de mise en œuvre font l'objet de l’ IN 1221 (ex NG EF 9 B 2 n°1) "Appareils d'appui pour ouvrages d'art" complété des recommandations contenues dans le document du SETRA intitulé "Environnement des appareils d'appui en élastomère fretté".
2.7.9 Rives des tabliers Quelques précautions gratuites ou très peu coûteuses sont à prendre lors de la conception et de l’exécution. Elles visent à garantir une bonne ligne et une bonne finition aux parties les plus visibles des tabliers : leurs rives. Un bon aspect des rives est obtenu par :
l’utilisation de corniches préfabriquées ; l’expérience montre qu’il est très difficile sans cela d’obtenir une rive de tablier en béton ayant un aspect satisfaisant,
un choix judicieux des corniches et des garde-corps ou écrans de protection,
un bon réglage de ces éléments d’équipement.
2.7.10
Garde-corps
La hauteur nominale des garde-corps est de 1,00 m pour les ouvrages non accessibles au public (cas le plus fréquent pour les GC de pont-rail). Les GC des ouvrages accessibles au public doivent respecter la norme P98-405. Sur lignes existantes, lorsque les ouvrages ne font pas l'objet d'une étude architecturale particulière, les garde-corps les plus fréquemment utilisés sont les garde-corps VM7 et VM9. Sur LGV, le garde-corps est spécifique à celle-ci, et est défini par l'architecte.
Corniche garde-corps de la LGV Est
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2.7.11
Ecran garde-ballast
Pour les lignes à grande vitesse, il est nécessaire de protéger l'usager de la voie franchie par des écrans s'opposant aux projections de matériaux (pierres, blocs de neige ou de glace). Pour assurer cette protection au-dessus des voies à grande circulation, des garde-corps pleins de 1,50 m de hauteur nominale sont à mettre en œuvre. Leur définition (aspect) est alors donnée par l'architecte. Pour les voies franchies de moindre importance on peut se contenter d’équiper la partie basse des garde-corps de tôles ou de grillage en métal déployé. Ce type de protection est à prévoir pour les lignes classiques.
2.7.12
Ecrans anti-bruit
La législation actuelle en matière d'environnement impose, dans le cas d'une création (ou modification conséquente) d'un réseau ferré, de respecter certaines normes vis-à-vis de l'amplification du bruit ambiant. Pour satisfaire à ces normes, le concepteur est conduit à équiper les rives des ouvrages proches des zones urbanisées d'écrans pleins limitant la propagation du bruit. Ces écrans peuvent se classer en deux familles principales selon les matériaux utilisés :
simplement réfléchissants (béton, métal simple, verre synthétique,...),
partiellement absorbants (métal + laine de verre, béton + bois,...).
La mise en œuvre de ce type d'équipement résulte d'une étude d'environnement vis-à-vis des nuisances sonores, mais également architecturale pour l'insertion dans le site. Dans le cas de la réalisation d'une ligne nouvelle, les écrans sont choisis parmi les modèles contenus dans un catalogue de dispositions anti-bruit types.
2.7.13
Equipements électriques
Les ouvrages d’art peuvent être impactés par les équipements électriques suivants :
les installations de traction électrique (poteaux caténaires, leurs haubans éventuels, les systèmes de fixation de ces éléments sur les ouvrages, les auvents de protection caténaires,....),
les dispositifs de mise à la terre (ou au rail) des éléments métalliques des ouvrages,
les chambres de tirage des câbles électriques situées aux extrémités des ouvrages de grande longueur,
les installations de signalisation électrique (poteaux supports de signaux, câbles électriques,...),
les câbles et installations de télécommunication.
Les équipements longitudinaux sont placés dans des caniveaux à câbles dimensionnés en conséquence. Il est en général plus simple de fixer les poteaux caténaires sur les tabliers, plutôt que sur les appuis eux-mêmes (piles et culées). Il est préférable d’implanter les signaux en dehors des ouvrages. En cas d'impossibilité, leur mouvement dû aux déplacements du tablier sous les charges doivent être pris en compte dans l'étude de signalisation.
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Toutes ces dispositions sont à définir au cas par cas avec les services compétents.
2.7.14 Protection des tabliers des ponts-rails contre les heurts de véhicules Il convient de se reporter à la consigne CG EF 9 F2 n°1 "Heurts des ponts-rails par des véhicules routiers".
2.7.15
Rails de sécurité
Conformément à l’IN201, certains ouvrages doivent être équipés de rails de sécurité lorsque la vitesse des circulations dépasse 120 km/h.
2.8 Choix du type d’ouvrage 2.8.1 Généralités Le présent paragraphe complète et précise le § 1.4 du présent guide - Généralités sur le choix du type d'ouvrage - pour ce qui concerne les ponts-rails. Le choix du type d'ouvrage doit être fait sur la base du bilan économique de l'ensemble de l'opération (coût global). A cet égard, il est intéressant de noter, à titre indicatif, que pour un pont-rail courant construit sur une ligne d’importance moyenne, le coût du tablier seul, celui de l'ouvrage proprement dit (tablier, appuis, murs et fondations) et celui de l'ensemble de l'opération sont approximativement dans les rapports suivants :
tablier seul : 20 %,
ouvrage proprement dit (tablier(s), appuis, murs et fondations) : 60 %,
ensemble de l'opération (y compris travaux connexes) : 100 %.
L’ordre de grandeur de ces rapports montre l'importance relative de la conception générale de l'ouvrage (tablier, appuis, murs et fondations), et des travaux connexes.
2.8.2 Facteurs intervenant dans la conception et l’exécution des pontsrails Les principaux facteurs et leur incidence sont indiqués ci-après. Données hydro-géotechniques Elles conditionnent très fortement les possibilités de fondation et d’implantation des appuis, ainsi que certaines contraintes de réalisation ayant un impact direct sur le choix du type d’ouvrage et sur ses modalités de réalisation (nécessité de réaliser un cuvelage, des préchargements, un rabattement de nappe, zones inondables,…). Données liées aux voies portées
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L’armement des voies portées (Barres normales ou LRS, éventualité d’appareils de voies,…) conditionne la conception générale de l’ouvrage et peut péjorer, voire écarter, certaines solutions (la mise en place de tabliers auxiliaires en zone d’appareil de voie est impossible). Données géométriques Ces caractéristiques (zones d'implantation des appuis, portée, épaisseur et largeur disponibles pour le tablier, angle de biais éventuel) influencent fortement le choix du type de tablier. Caractéristiques des matériaux employés L'encombrement des structures, et notamment l'épaisseur des tabliers, est fonction du matériau utilisé ; les structures en acier ou mixtes permettent les meilleurs élancements. Sujétions d'exécution Rappelons celles dues au maintien du trafic pendant la durée des travaux :
les sujétions de surveillance, de blindage et de ralentissement,
la nécessité de réaliser certains travaux sur des intervalles de durée limitée, de nuit, le W.E.,
à l’inverse, l’impossibilité de réaliser certains travaux pendant certaines périodes ou plages horaires (interdiction de réaliser des travaux bruyants pendant la nuit par exemple),
les sujétions de phases de travaux de voie et S.E.S (T.C.T notamment) ou d'emploi de tabliers auxiliaires pour la continuité de la voie,
les sujétions de maintien en continuité des réseaux parallèles à la voie (signalisation, télécommunications, caténaires, assainissement, etc.),
les sujétions de protection, de géométrie d'échafaudage ou de ralentissement lorsque les gabarits risquent d’être engagés,
les éventuelles sujétions d'exploitation de la voie franchie (signalisation, soutien provisoire, passe navigable, etc.).
Travaux connexes L’importance et le coût de ces travaux (élargissements de plate-forme, ripages latéraux et relevages de voies, modifications des caténaires et de la signalisation, déplacement de réseaux, etc...) dépendent fortement des caractéristiques du nouvel ouvrage et des méthodes de réalisation. Enumération des principaux postes de dépenses connexes aux travaux OA
Travaux de voies : ripages, déplacements et relevages ou abaissements en fin de travaux
Utilisation de tabliers auxiliaires (mise en place et dépose)
Travaux de signalisation et télécommunication
Travaux caténaires (abaissement, relevage ou déplacement des caténaires)
Déviations des circulations ferroviaires ou routières
Ralentissements des trains
Interruption temporaire de l’exploitation (information, mise en place de moyens routiers de substitution, pertes d’exploitation,…)
Exploitation en voie unique ou tronc commun temporaires
Protection du chantier vis-à-vis des risques ferroviaires
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2.8.3 Choix du type d’ouvrage Les considérations précédentes montrent que le choix du type d'ouvrage dépend, dans le cas général, d'un grand nombre de paramètres dont l'incidence doit être correctement appréciée. Le processus de choix se simplifie cependant dans les cas les plus courants où l'ouverture, et par voie de conséquence la portée, ainsi que l'épaisseur maximale disponible du tablier de l'ouvrage sont imposées. Le tableau suivant résume le domaine d’emploi et l’élancement (ou l’épaisseur) des principaux types d’ouvrage :
Type d’ouvrage
Gamme de portée ou d’ouverture (en m)
Elancement ou épaisseur (non compris la voie ballastée)
Domaine privilégié
Maxi
RaCBA
2 à 10
13 (1)
1/15 à 1/20
RaPO
11 à 15
17
1/17 à 1/20
RaDBA1
2 à 12
15
1/12 à 1/15
RaDBAn
10 à 14
16
1/16 à 1/18
RaDBP1
15 à 20
20
1/16 à 1/18
RaDBPn
15 à 22
25
1/20 à 1/22
RaPBA1
18 à 22
24
1/12 à 1/14
RaPBAn
18 à 25
30
1/12 à 1/14
RaPE1
2 à 23
25
1/20 à 1/24
RaPEn
10 à 25
30
1/22 à 1/26
RaBPMixn
30 à 60
70
1/14 à 1/18 (2), 1/18 à 1/22 (3)
RaMMixn
30 à 60
75
1/18 à 1/23
RaPBP1 (prétension)
15 à 22
25
1/12 à 1/14
RaCBPn, h constante
35 à 65
70
1/12 à 1/16
RaCBPn, h variable
55 à 80
120
1/20 à 1/22 (en travée)
RaPLhaut
25 à 60
75
65 cm (2) , 40 cm (3)
RaPLbas
15 à 25
30
60 cm (2) , 30 cm (3)
RaPBU
3 à 15
20
83 cm (4)
RaPUM
3 à 15
18
65 cm (4)
(1) L’ouverture peut être plus importante pour certaines méthodes de mise en place (2) Pour un tablier à deux voies (3) Pour un tablier à une voie (4) Y compris la voie ballastée
Des indications plus précises sur les élancements et épaisseurs sont fournies dans les dossiers types relatifs aux structures concernées. Le choix entre les solutions possibles, fortement dépendant des coûts globaux, doit être affiné et éclairé par leurs avantages et inconvénients respectifs développés au § 2.5.
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3. Dispositions relatives aux ponts-routes 3.1 Généralités Pour la conception générale des ponts-routes, il convient de se reporter aux guides, dossiers pilotes et publications du SETRA, et en premier lieu au « Guide du projeteur ouvrages d’art – Ponts courants » de janvier 1999. L’objet de ce chapitre est de préciser les spécificités et contraintes qui résultent du franchissement du domaine ferroviaire.
3.2 Eléments du programme liés à l’environnement ferroviaire 3.2.1 Données fonctionnelles relatives aux voies ferrées franchies Il s’agit principalement : - des règles d'implantation des obstacles en bordure des voies ; elles sont données dans les règlements IN 0162 (ex NG EF 1 C 3 n°1) et IN 0166 (ex NG EF 1 C 3 n°5 - Gabarits), - des règles complémentaires concernant les gabarits en hauteur pour le franchissement des lignes électrifiées, - des dispositions relatives au maintien de la visibilité des signaux, - des dispositions relatives à la protection et aux conditions d'intervention sur les réseaux enterrés (ou non) : réseaux téléphoniques, EDF, de signalisation ferroviaire, systèmes d’assainissement..., - des mesures conservatoires pour les évolutions futures de ces mêmes réseaux. Les dispositions constructives recommandées par l’UIC pour protéger les constructions vis-àvis des chocs en cas de déraillement (fiche 777-2) peuvent également être rattachées à cette catégorie.
3.2.2 Données relatives aux équipements ferroviaires Il s’agit : - des éventuelles réservations pour l’accrochage des caténaires en sous face des tabliers, - plus rarement, des éventuelles réservations pour l’accrochage d’équipements de signalisation en sous face des tabliers ou sur les appuis, - des dispositifs de protection des usagers de la route vis-à-vis des risques électriques (auvents de protection caténaires notamment).
3.2.3 Actions amenées par le trafic ferroviaire Il s’agit des effets de souffle au passage des circulations (voir l’Eurocode 1), et des actions accidentelles en cas de déraillement (voir la fiche UIC 777-2 évoquée ci-avant).
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3.2.4 Contraintes liées à la sécurité et à la régularité de l’exploitation de la ligne pendant et après les travaux Le maintien du niveau de sécurité de l'exploitation ferroviaire (et routière) ainsi que celui de la régularité de l'exploitation ferroviaire, doivent faire partie des exigences fortes du programme du maître d'ouvrage. Une grande partie de ces exigences, précisées dans le livret 2.02 du CPC, passe par la définition : - des caractéristiques du trafic ferroviaire (nature, vitesse et fréquence des circulations, importance stratégique de la ligne,…), pendant et après la construction de l’ouvrage, - des possibilités et coûts des ralentissements des circulations ferroviaires, - des possibilités d’amenée et d’évolution des engins de chantier à proximité des voies. Le programme doit préciser en outre la nature de certains équipements spécifiques visant à satisfaire ces exigences. Il s'agit notamment : - des dispositifs de retenue des véhicules routiers sur l'ouvrage ou à ses abords, ou de systèmes de filets détecteurs de chutes de véhicules, - d'équipements de protection "anti-vandalisme" visant à empêcher les jets d’objets sur les voies (dans certains sites sensibles), - des systèmes de mise à la terre des ossatures métalliques des tabliers de ponts construits au-dessus de lignes électrifiées, ainsi que dans certains cas, de ferraillage d’ossature béton (études menées par IG au cas par cas). Si l'ouvrage doit également franchir d'autres infrastructures de transport (routes, voies navigables...) parallèles à la ligne de chemin de fer, le programme du maître d'ouvrage intègre les exigences des gestionnaires de ces infrastructures.
3.3 Différents types d’ouvrages L'objet de ce chapitre est de préciser, en complément des indications données au § 2.4.4, les particularités pour la conception et la réalisation qui résultent de la proximité du domaine ferroviaire.
3.3.1 Cadre fermé en béton armé (PICF) Ce type d’ouvrage n’est réalisable en place que sur une ligne non exploitée. La préfabrication et la mise en place pendant une coupure de la ligne sont possibles mais très rarement pertinentes du point de vue économique. Le PICF est également peu utilisé sur les LGV car : - l’ouverture utile requise pour une LGV à 2 voies sort du domaine d’emploi économique du PICF, - ce type d’ouvrage présente une faible ouverture visuelle, qui est jugée insuffisante par les conducteurs de TGV.
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3.3.2 Portique ouvert en béton armé (PIPO) Ce type d’ouvrage est peu utilisé sur les lignes exploitées, notamment électrifiées, du fait de l’étaiement nécessaire pour le coffrage de la traverse. Il peut cependant être intéressant si le profil en long de la route dégage un sur-gabarit par rapport aux VF. Il est parfois pertinent sur les LGV, notamment si le tablier est large (cas de certains passages à gibiers notamment).
3.3.3 Tablier dalle en BA (PSIDA)
Pont-route type de LGV Ce type d’ouvrage est très pertinent pour les franchissements routiers réalisés lors de la création des LGV ; il est dans ce cas à 3 travées : 2 travées d’approches et la travée centrale dans laquelle passent les deux VF. La longueur de la travée centrale (< à 15 mètres) correspond dans les cas courants à son optimum économique. Il est peu utilisé sur les lignes exploitées du fait de l’étaiement nécessaire pour le coffrage de la dalle. Il peut cependant être intéressant si le profil en long de la route dégage un sur-gabarit par rapport aux VF.
3.3.4 Tablier dalle en BP (PSIDP) Ce type d’ouvrage est pertinent pour le franchissement des LGV en remplacement du PSIDA lorsque la longueur des travées atteint 20 à 25 mètres. Il est peu utilisé sur les lignes exploitées du fait de l’étaiement nécessaire pour le coffrage de la dalle. Il peut cependant être intéressant si le profil en long de la route dégage un sur-gabarit par rapport aux VF.
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3.3.5 Tablier dalle à poutrelles enrobées Ce type d’ouvrage est particulièrement bien adapté pour les ouvrages à réaliser au dessus des voies exploitées pour les portées inférieures à 30 m : - l’étaiement étant incorporé à la dalle, celle-ci n’a pas à être décoffrée, - le très bon élancement du tablier permet d’optimiser le profil en long de la chaussée, - la légèreté du tablier le rend bien adapté en zone sismique, - sa réalisation est simple et accessible à un grand nombre d’entreprises de génie civil, - le tablier peut être hyperstatique à plusieurs travées (joints de chaussée aux extrémités seulement), - il permet de fixer facilement les éventuels équipements. Il présente les inconvénients suivants : - la protection anti-corrosion des ailes inférieures des poutrelles nécessite un entretien, - des planchers de travail assez larges sont à prévoir de part et d’autre de la dalle pour mettre en place le ferraillage transversal inférieur, - la difficulté du ferraillage augmente fortement avec le biais, ce qui conduit à recommander de limiter ce dernier à 50 gon environ. La stabilité des poutrelles lors des opérations de manutention et de bétonnage doit faire l’objet d’une attention particulière.
3.3.6 Tablier à poutres préfabriquées précontraintes par adhérence (PRAD) Ce type d’ouvrage est également bien adapté pour les ouvrages à réaliser au dessus des voies exploitées, notamment pour les portées inférieures à 20 m : - il ne nécessite pas d’étaiement et n’a donc pas à être décoffré, - sa réalisation est simple et accessible à un grand nombre d’entreprises de génie civil, - les travaux d’entretien se limitent normalement aux appareils d’appuis. Il présente les inconvénients suivants : - son élancement est médiocre, - pour les ouvrages à plusieurs travées, on a une succession de tabliers isostatiques (surcoût pour les piles et les appareils d’appuis), - pour les portées supérieures à 20 m, le fluage des poutres précontraintes fait évoluer leur courbure dans le temps (détérioration du profil en long routier et nécessité éventuelle d’un reprofilage par réalisation d’un renformis) La stabilité des poutres lors des opérations de manutention et de bétonnage doit faire l’objet d’une attention particulière. Une forme particulière de poutre, en T renversé, brevetée, présente un intérêt particulier du fait qu’elle ne nécessite pas de coffrage et qu’elle permet un meilleur élancement. Elle est acceptable en variante.
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3.3.7 Tablier mixte Les tabliers mixtes sont bien adaptés pour le franchissement des voies ferrées exploitées. Ils peuvent être lancés, afin de limiter au maximum les travaux à réaliser au dessus des voies.
3.4 Equipements 3.4.1 Ecrans de protection caténaire Lorsqu'un pont-route franchit une voie ferrée électrifiée, il est nécessaire d'isoler le public des risques inhérents au courant de traction. Ces équipements, constitués d'écrans pleins, sont disposés soit verticalement soit horizontalement.
Les dispositions de principe pour assurer cette protection sont indiquées dans l’IN 1104 (ex NG EF 7 B 25 n°1).
3.4.2 Détecteur de pénétration de véhicules routiers Pour certains ponts-routes supportant un trafic important, une analyse de risques peut amener à prévoir un dispositif relié à la signalisation ferroviaire qui détecte la pénétration de véhicules routiers.
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3.4.3 Protections anti-vandalisme Pour limiter les actes de malveillance perpétrés depuis les passages supérieurs, il est nécessaire d'équiper les rives d'ouvrages situés dans des zones sensibles d'écrans verticaux de hauteur 2,50 m. Par un choix judicieux des panneaux d'occultation, ces écrans peuvent assurer également la protection vis-à-vis des risques que présentent les installations de traction électrique.
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Annexe 1 : Principales abréviations
AD BA BP CM DR GC GS IPCS ITCS OA TA TCT SES VUT
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Appareil de dilatation Béton armé Béton précontraint Construction métallique Dispositif de retenue Garde-corps Glissière de sécurité Installations permanentes de contresens Installations temporaires de contresens Ouvrage d’art Tablier auxiliaire Tronc commun temporaire Service électrique signalisation Voie unique temporaire
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Annexe 2 : Liste des données d’entrées nécessaires aux études 1.
BESOINS FONCTIONNELS LIES A L'EXPLOITATION
• Charges d'exploitation routières, ferroviaires, autres et réglementation
PHASE D'ETUDE
AVP X
• Intensité du trafic prévu : catégorie de voie routière ou fluviale, groupe UIC de la ligne, nombre et types de trains, possibilités de croisement..
X
• Charges en provenance de structures environnantes (bâtiments, autres constructions, provisoires ou définitives)
X
• Gabarits (routiers, ferroviaires, fluviaux ...)
X X
définitifs provisoires
• Possibilités de modification des profils en long ferroviaires
X
• Possibilités de suppression des voies
X
• possibilité de déviation des voies
X
• Possibilité de modification du profil en long routier
X
• Sujétions pouvant résulter d’un déplacement de l’implantation
X
• Caractéristiques des voies portées ou franchies : - nombre de voies ferrées, écartement, - vitesses de référence : Vitesses de la ligne VL, Vitesse messagerie VM - tracé en plan, flèches - profils en travers, dévers - profil en long. - largeur de chaussée - présence de BAU
X X X X X X X
• Equipements divers des ouvrages : - trottoirs, pistes, pistes cyclables, niches, accotements, publics ou non, - accès handicapés - corniches, garde-corps, écrans acoustiques, mains courantes..., - protection anti-vandalisme, - éclairage, - canalisations de concessionnaires (eau, gaz, électricité, autres fluides...) et équipements complémentaires, - raccordement au réseau d’assainissement, et évacuation des eaux.
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PRO
X X X X X X X
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Référentiel Ingénierie Préconisations
• Equipements routiers : - dispositifs de retenue des véhicules routiers (barrières, etc.), - joints de chaussée, - épaisseur de chaussée, - éclairage
X X X X
• Accès pour les équipes de secours 2.
X PHASE D'ETUDE
BESOINS FONCTIONNELS LIES A LA MAINTENANCE
AVP
• Accès à l'ouvrage pour la visite et la maintenance (passerelles, nacelles, chemins d’accès aux têtes de tunnels,...)
PRO X
• Accès aux appareils d'appui (visite, maintenance)
X
• Possibilité de vérinage (remplacement des appareils d’appui, ...)
X
• Equipements particuliers pour la visite (éclairage, alimentation électrique)
X
• Instrumentation de l'ouvrage (repères de nivellement, témoins "Coynes", cellules de pesage des réactions d'appui, ...)
X X
• Possibilités de renforcement ultérieur 3.
PHASE D'ETUDE
DONNEES ET CONTRAINTES
AVP
• OA franchissant des cours d’eau : - ouvertures hydrauliques validées - caractéristiques géométriques des chemins de service - passes navigables, - choc de bateau, - hauteur d'affouillement, - mesures de protection des fondations, - NPHE • Données climatiques, hydrologiques et hydrauliques préexistantes
X X X X X X X X
• Résultats des études hydrologiques et hydrauliques; définition et positionnement du fil d'eau au droit de l'ouvrage; résultats de la bathymétrie
X
• Réseaux divers (EDF, GDF, France Télécoms, assainissement, eau, collecteurs, ...) existants
X
• Présence et conditions générales de maintien en exploitation, des circulations existantes: - routières, - ferroviaires, - fluviales, - cyclistes et piétonnes. • Classe d’ouvrage pour les passages à faune
X X X X X
• Conditions validées d’exploitation des infrastructures de transport existantes.
X
• Renseignements connus sans investigation sur les sols (géologiques, hydrologiques, géotechniques, sismicité, ...)
X
• Résultats des campagnes d’investigation "sols", et des analyses d'eau ou de terrain
X
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PRO
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• Validation du schéma statique de l'ouvrage vis-à-vis des efforts horizontaux (ponts-rails)
X
• Réseaux divers (EDF, collecteurs, ...) portés par l'ouvrage
X
• Limites d'emprises, possibilité d'accès au chantier, possibilités d'installations de chantier et d'approvisionnement des matériaux
X
• Zones possibles d’évolution de grues
X
• Zones possibles et données concernant l’évacuation des eaux et l’assainissement
X
• Données topographiques, lever au 1/100 ème • Conditions d'exécution - Possibilité de déviation provisoire, de mise en VUT ou de détournement des circulations ferroviaires. - Possibilité de suppression et de détournement des circulations routières, phases de circulations éventuelles. - Possibilité de création d'aires de chantier de part et d'autre de la voie au droit de l'ouvrage projeté. - Coûts approximatifs journaliers des ralentissements - Coûts approximatifs journaliers de la signalisation correspondante
X
4.
EXIGENCES PARTICULIERES DU CLIENT
• Mesures conservatoires diverses pour tenir compte d'une situation d'avenir (ouvrages futurs, conditions futures d’exploitation etc.)
X X X X X PHASE D'ETUDE
AVP X
• Exigences particulières de coût (de réalisation, d'exploitation et d'entretien)
X
• Exigences de planification (études et travaux)
X
• Règles et normes particulières applicables au projet
X
• Aspect architectural et insertion dans l'environnement : - étude générale - données à insérer dans le marché de travaux
X
• Mesures conservatoires pour un renforcement ultérieur
X
PRO
X
• Performances particulières des remblais d'accès, des blocs techniques
X
• Durée de vie de l'ouvrage (ouvrages provisoires ou lorsqu’elle n’est pas imposée par ailleurs)
X
• Exigences particulières en ce qui concerne l’étanchéité
X
• Dispositions particulières pour l’évacuation des eaux (dans le tablier, aux appuis), pour l’évacuation et le drainage
X
• Exigences particulières pour le type, la durée de vie et l’aspect de la protection anticorrosion
X
• Dispositions particulières pour les nuisances sur l’environnement (bruit, pollution)
X
Les listes de cette annexe ne sont données qu’à titre indicatif et doivent être adaptées à chaque ouvrage particulier.
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Fiche d’identification Titre
Guide de conception des ponts du domaine ferroviaire
Référentiel
Référentiel Ingénierie
Nature du texte
Préconisations
Niveau de confidentialité
Interne SNCF
Concerne la sécurité de l’exploitation ferroviaire non Émetteur
Direction de l’Ingénierie
Référence Index utilisateur (plan de classement) Complément à l’index utilisateur Ancienne référence textes de sécurité
IG 6026 (EF 9 C 2)
IG OA
Ancienne référence autres textes Date d’édition
25-02-2008
Version en cours / date ou Projet de version / révision / date de révision
Version 01 du 25-02-2008 -
Libellé Projet à maintenir ou à effacer Date d’application
Applicable dès réception
Approbation Rédacteur Jacques Magadoux
Vérificateur
Approbateur
Didier Martin
Philippe Ramondenc
Patrice Schmitt
Chef du Dpt. IGOA
Textes abrogés
Ouvrages d’art – Conditions générales d’établissement des ponts et autres constructions – Dispositions d’ensemble, Notice Générale, IN-1227, 15-12-1972.
Ouvrages d’art – Ponts-rails – Dispositions d’ensemble, Notice Générale, IN1235, 01-09-1974.
Ouvrages d’art – Ponts-routes – Dispositions d’ensemble, Notice générale, IN1244, 15-07-1976.
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Référentiel Ingénierie Préconisations
Textes de référence Néant.
Historique des éditions et versions Edition
Version
Date de version
Date d’application
25-02-2008
Version 01
25-02-2008
Dès réception
Mise à disposition / distribution Type de média : Papier / Intranet
Distribution Organismes de la direction de l’entreprise avec distribution par indicatif Organismes de la direction de l’entreprise DGDI, ION, IMT, IDS, IG, IGT,IGR,IGD sans distribution par indicatif Directions régionales
PI, PIOA, IN, DDI
Entités supra régionales
CI
Établissements Organismes rattachés Collection individuelle Régions concernées
Toutes.
Particularités de distribution
Spéciale
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Guide de conception des ponts du domaine ferroviaire
Services chargés de la distribution
Distribution initiale
Nom de l’organisme
Coordonnées
IG
6, avenue François Mitterrand 93574 LA PLAINE SAINT-DENIS CEDEX
Distribution complémentaire
Pas de distribution complémentaire
Services chargés de l’archivage L’original du document (exemplaire signé) est détenu par l’administrateur du référentiel Ingénierie.
Résumé Ce guide constitue un condensé des règles de l’art et des bonnes pratiques à mettre en œuvre pour concevoir au mieux les ouvrages d’art portant ou franchissant des voies ferrées. Son but est de guider le projeteur dans le choix du type d'ouvrage, de ses modalités de réalisation et de ses équipements répondant le mieux aux attentes du maître d’ouvrage.
Accompagnement du texte Les utilisateurs de ce texte ont contribué à son élaboration. Ce texte sera présenté lors des réunions d’animation métier Ouvrages d’Art.
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Fiche d’observations et d'amélioration du texte IG 6026 - Guide de conception des ponts du domaine ferroviaire Version 01 du 25-022008 Afin d’enrichir ce document, les remarques et observations communiquées sont mémorisées pour une prise en compte lors de la prochaine version du document.
COORDONNÉES DE L’UTILISATEUR Nom :
............................................
Poste occupé : Adresse :
Prénom :
............................
................................................... Organisme :
Date :
............................
......................................................
............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
: .................................
:
................................ @
: .......................................................
OBSERVATIONS .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. SUITES DONNÉES ET RÉPONSE À L'UTILISATEUR .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................................
SERVICE EMETTEUR (adresse au verso pour un envoi) S.N.C.F. Immeuble EUROSTADE Direction de l’Ingénierie IG OA 6, Avenue François Mitterrand 93574 LA PLAINE SAINT DENIS CEDEX CRT : PARIS-NORD
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FT SNCF
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99.99.99.99.99 @
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