Le pont après dépliage—en position horizontale Crédit :TU Wien
Il existe de nombreuses méthodes différentes pour ériger des ponts, mais la nouvelle technique développée par TU Wien, la méthode d'abaissement équilibré, est assez spectaculaire :le pont n'est pas construit horizontalement, comme ce serait normalement le cas, mais érigé en position verticale puis tourné en position horizontale. Les premiers tests à grande échelle ont été réalisés en 2010; depuis, la méthode a été affinée et affinée jusqu'à ce qu'elle trouve enfin sa première application par l'ASFINAG pour deux ponts de l'autoroute Fürstenfeld S7. Le processus de construction du pont de Lahnbach étant terminé avec succès, le pont de 116 m de long sur le Lafnitz a été "déplié" le 27 février 2020. Sans échafaudage nécessaire, cette nouvelle méthode de construction de pont permet non seulement d'économiser du temps mais aussi de l'argent et des ressources.
Le principe du parapluie
"Selon la taille et l'emplacement, une variété de techniques de construction de ponts sont appliquées de nos jours, " explique le professeur Johann Kollegger de l'Institut d'ingénierie structurelle de la TU Wien. Si le pont n'est pas trop haut par rapport au sol, il peut être érigé à l'aide d'un échafaudage. Une autre technique consiste à ériger la pile du pont et à travailler à partir de là de manière équilibrée avec précision. Parfois, des poutres en acier sont construites puis poussées progressivement vers l'avant en position horizontale jusqu'à ce que la travée soit terminée.
La méthode de montage développée par Johann Kollegger repose sur un tout autre principe :les poutres sont montées en position verticale de part et d'autre d'un pilier en béton puis sont dépliées, comme un parapluie. "Les deux poutres sont reliées l'une à l'autre en haut, juste au dessus de la jetée, " explique Johann Kollegger. " Avec les systèmes hydrauliques, cette articulation est ensuite lentement abaissée, et les poutres se déploient des deux côtés."
Les poutres elles-mêmes sont constituées d'éléments préfabriqués à paroi mince avec armature en acier et sont initialement creuses. Une fois qu'ils ont atteint la position horizontale finale, ils sont remplis de béton. « La construction de ponts à l'aide d'échafaudages prend généralement des mois. Les éléments de la méthode d'abaissement équilibré en revanche, peut être mis en place en deux à trois jours, et le processus d'abaissement prend environ trois heures, " dit Johann Kollegger.
La nouvelle méthode de construction de pont permet non seulement d'économiser du temps mais aussi de l'argent, et la durabilité du pont est la même sinon meilleure que celle des ponts construits en utilisant d'autres méthodes, comme le souligne Kollegger. La méthode d'abaissement équilibré (ou méthode de levage lors de la construction de ponts à piles hautes) est particulièrement avantageuse pour l'érection de ponts en terrain difficile ou ne devant pas être perturbé - par exemple une réserve naturelle, comme ce fut le cas pour le pont de Lafnitz qui est actuellement en construction.
Dépliage du pont. Crédit :TU Vienne
ASFINAG et TU Wien :le courage d'innover
ASFINAG construit actuellement la nouvelle autoroute S7, qui traversera Fürstenfeld au-dessus des rivières Lahnbach et Lafnitz. "ASFINAG attache une grande importance à la plus haute qualité et il est toujours très important pour nous de construire le plus écologiquement possible, " dit Bernhard Streit, chef de projet chez ASFINAG. "Avec cette méthode de construction innovante, nous avons pu répondre à nos deux exigences pour ce domaine sensible. Nous sommes donc très heureux de la coopération fructueuse avec TU Wien, ", explique Bernhard Streit.
Le pont traversant le Lahnbach a été érigé en plusieurs phases entre octobre 2019 et janvier 2020. Le premier processus d'abaissement du pont un peu plus long sur le Lafnitz a eu lieu le 27 février 2020.
"C'est un grand succès pour nous, et nous sommes très heureux qu'ASFINAG joue ici un rôle de pionnier mondial, " dit Johann Kollegger. Il travaille depuis des années sur la nouvelle méthode de construction du pont :l'idée a été brevetée en 2006, en 2010, les premiers tests à grande échelle ont été réalisés par la TU Wien. De nombreuses questions concernant la conception détaillée ont dû être résolues au fil des ans - des joints métalliques, qui doivent résister aux forces pendant le processus d'abaissement, au vérin hydraulique, qui sont nécessaires pour l'abaissement progressif de l'ensemble de la construction.
"Maintenant que nous avons prouvé que la méthode est bien conçue et fonctionne parfaitement, " dit Kollegger, "nous espérons qu'il prévaudra et deviendra bientôt l'une des méthodes de construction de ponts courantes utilisées dans le monde entier et que l'autoroute S7 deviendra un pionnier international."
Quatre structures sont construites les unes à côté des autres. Crédit :TU Vienne
Données techniques
Les poutres en rotation des deux ponts mesuraient 36 mètres de long, résultant en une portée de 72 mètres après abaissement ou dépliage. Chaque poutre pesait environ 54 tonnes. Une fois déplié, les interstices entre le pont déplié et les culées ont été franchis à l'aide de poutres suspendues, résultant en une longueur totale d'environ 100 mètres dans le cas du pont de Lahnbach et de 116 mètres dans le cas du pont de Lafnitz. Pour chacun des deux ponts, quatre de ces abaissements ont été effectués côte à côte afin d'obtenir la largeur nécessaire à la chaussée autoroutière.