Gestion du patrimoine des ouvrages d’art - CoTITA … · - les caractéristiques des ouvrages...

Ministère de l'Écologie, du Développement durable,des Transports et du Logement

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Gestion du patrimoine des ouvrages d’art

Laurent KUSMIEREKCETE de Lyon - DLL

Gestion, Surveillance et Entretien des Ouvrages d'Art

2COTITA Centre-Est - Club Entretien Routier 6 novembre 2012

SOMMAIRE

1 – Introduction 3

2 – Objectifs de la gestion des OA 4

3 – Généralités sur la surveillance des OA 13

4 – Présentation de la démarche IQOA 36

5 – Entretiens courant et spécialisés 57

1 - Introduction

Les ouvrages d'art sont des éléments ponctuels des infrastructures routières.

Ils se révèlent d’une grande diversité de formes et de structures (ponts, viaducs, murs de soutènement, tunnels, buses).

Si l’intérêt économique de chacun d’entre eux peut varier selon son utilisation et sa capacité, tous nécessitent un suivi rigoureux et une maintenance efficace.

Le Maître d'Ouvrage d'un patrimoine d'infrastructures doit définir une politique d’entretien et de préservation des ouvrages d’art.

2 - Objectifs de la gestion des OA

2.1 – Les objectifs

2.2 – Les acteurs principaux

2.3 – Principe de domanialité

2.4 – Les spécificités

2.5 – Limites de la présentation

2.1 - Objectifs de la gestion des OA

La gestion des OA doit satisfaire à des exigences fondamentales :

- obtenir une image fiable de l’état du patrimoine ;

- identifier les risques éventuels encourus par les usagers ;

- faciliter la mise en œuvre d’une politique d’entretien et de préservation du patrimoine ;

- optimiser les actions de gestion, afin de parvenir à l’adéquation des moyens et des résultats.

Elle a pour obligation principale de maintenir chaque ouvrage d'art à un état de service normal, du point de vue :

- sécurité des usagers et des exploitants,

- structurel.

La gestion d'un parc d'ouvrages d'art nécessite au préalable :

- un recensement de tous les ouvrages d'art le composant,

- une affectation à chaque ouvrage d'un indice stratégique et/ou de priorité,

- une connaissance de leur état initial et/ou au moment du recensement.

Cette action initiale peut être effectuée au moyen d'une méthodologie d'expertise particulière (exemple : Méthode VSC : Visite simplifiée comparée)

2.2 – Les acteurs principaux

Le Maître d'Ouvrage est le propriétaire des ouvrages d'art.

Il est chargé de la gestion de son patrimoine d'OA.

Il lui apparient en autre :

- de décider des priorités et des objectifs à atteindre,

- d'organiser la surveillance des OA ou de le déléguer,

- de programmer les opérations de maintenance et de réparation,

- de prévoir et d'arrêter les enveloppes financières adéquates.

Le Gestionnaire opère sous l'autorité du Maître d'Ouvrage.

Il lui fournit les données et les documents de synthèse nécessaire à l'établissement de sa politique de gestion.

Il lui apparient en autre :

- d'informer le Maître d'Ouvrage de l'état réel de l'ouvrage,

- d'entretenir l'ouvrage.

Afin d'optimiser la gestion du patrimoine d'ouvrages d'art, une structure spécialisée dans la gestion des OA (COA) doit être mise en place part le Maître d'Ouvrage.

Elle a pour missions de :

- coordonner les actions de surveillance périodiques,

- de piloter et de mettre en œuvre certaines opérations d'entretiens spécialisés, voire de réparation.

2.3 – Principe de domanialité

Le principe de domanialité retenue par la jurisprudence est le suivant :

le propriétaire est le gestionnaire de la voie portée. Il est tenu de prendre toutes les mesures nécessaires pour maintenir l’ouvrage en bon état d’entretien et assurer la sécurité à l’égard des tiers. Les mesures nécessaires sur ouvrages d’art comprennent les mesures d’urgence (mise en sécurité à l’occasion d’un événement exceptionnel) et les mesures de surveillance et d’entretien.

En cas de gestion partagée entre différents gestionnaires, il convient de préciser sans ambiguïté la répartition des responsabilités et des obligations de chacun (signature d'une convention)

En résumé, un pont est rattaché à la voie portée (localisation en PR et abscisse).

Pour le réseau routier national :

- si le pont supporte une voie du RRN : il appartient à l’État

- si le pont supporte une voie d’un réseau différent du RRN : il appartient à un autre maître d’ouvrage que l’État : Conseil Général, commune, SNCF, concessionnaire d’autoroute …

2.4 – Les spécificités

La définition d'une politique de gestion d'ouvrages d'art doit prendre en compte les spécificités de chaque patrimoine, dont :

- les caractéristiques des ouvrages d'art, avec en particulier les nombres d'ouvrages d'art courants et non-courants (surface de tablier, hauteur de soutènement, complexité de la structure, …),

- les moyens en personnels des Services de Maitrise d'Ouvrage et du Gestionnaire,

- l'organisation des services gestionnaires, avec en particulier une répartition des tâches en adéquation avec les moyens humains et budgétaires disponibles,

- les enjeux socio-économiques de chaque itinéraire, que le Maître d'Ouvrage doit être à même de pouvoir définir.

Cette présentation n'aborde pas :

- les outils et les stratégies macro-économiques d'aide à la définition de la politique budgétaire nécessaire à la gestion annuelle ou pluri-annuelles du patrimoine des OA,

- les opérations :

• d'établissement de diagnostics pour les ouvrages jugés structurellement dégradés,

• d'élaboration des projets de réparation.

2.5 – Limites de la présentation

3 – Généralités sur la surveillance des ouvrages

3.1 – Objectifs de la surveillance

3.2 – Rappels des nomenclatures

3.3 – Types de surveillance

3.4 – Disposition particulières

3.1 – Objectifs de la surveillance

La surveillance d’un ouvrage doit donner à tout moment une juste idée de son état afin de vérifier notamment :

soit que l’état de service est normal. Les opérations d’entretien doivent le maintenir,

soit que l’état de service est anormal ou risque de le devenir : - des mesures doivent être prises alors pour assurer la sécurité des usagers et des tiers,- les opérations permettant de remettre l’ouvrage en état de service doivent être étudiées puis réalisées.

Une bonne surveillance doit permettre :

de se prémunir du risque de ruine d’ouvrages laissés sans surveillance,

d’augmenter la durée de vie des ouvrages par le déclenchement d’opérations de maintenance préventive,

d’optimiser l’utilisation des crédits consacrés à la maintenance.

GESTION et SECURITE

Outre la gestion de ses propres ouvrages, le gestionnaire effectue au minimum une surveillance continue (patrouilles) de l’ensemble des autres ouvrages situés aux abords de son réseau.

En cas d’anomalie d’un pont appartenant à son réseau, il prend les mesures nécessaires pour assurer la sécurité des usagers.

En cas d’anomalie d’un pont franchissant son réseau dont il n’est pas propriétaire, il alerte le gestionnaire de l’ouvrage et prend éventuellement des mesures pour assurer la sécurité des usagers.

3.2 – Rappel des nomenclatures

Ponts : Définition de la structure

Ensemble des parties constitutives d’un pont, qui reçoit les charges et les transmet au sol de fondations

tabliertablier

Ponts : Définition des équipements

Dispositifs ajoutés pour :

- le confort et la sécurité des usagers (joints de chaussée, dispositifs de retenue...)

- la surveillance et l’entretien (passerelle...)

- l’esthétique (corniches...)

Dispositifs annexes destinés à protéger l’ouvrage contre les agents agressifs

1 - étanchéité2 - perré3 - radier4 - enrochements5 - ouvrage stabilisation de berge (en palplanches)6 - ouvrage parafouille7 - glissière8 - duc d’albe9 - protection anticorrosion (ouvrage métallique)10 - accotement11 - talus en remblai12 - perré13 - descente d’eau14 - fossé15 - terrain naturel

Ponts : Définition des éléments de protection

Murs : Types de soutènement

Murs : Familles de soutènement

3.3 – Types de surveillance

Les différents types de surveillance sont définis par le fascicule 02 de l'Instruction Technique pour la Surveillance et l'Entretien des Ouvrages d'Art (ITSEOA) de décembre 2010.

Les ouvrages concernés par l'ITSEOA sont à définir par le Maître d'Ouvrage. Ceux du réseau routier national concernés par les actions de surveillance programmées sont les suivants :

- tous les ponts de plus de deux mètres d’ouverture entre culées et toutes les buses de plus de deux mètres de diamètre,

- tous les murs de soutènement dont la hauteur visible dépasse 2 mètres,

- les principes de la méthode peuvent s’appliquer à d’autres ouvrages : tranchées, tunnels.

La surveillance continue :

Elle est effectuée par le service technique gestionnaire (district, centre d'exploitation ou d'entretien, …) lors des patrouilles et/ou des interventions particulières sur ou sous l'ouvrage.

Le contrôle annuel :

Il est organisé et réalisé par le service technique gestionnaire.

Il a pour objectif de :- déceler une évolution manifeste de désordres relevés antérieurement,- constater la présence de désordres graves non décelés précédemment.

En cas de désordres graves ou de risques vis-à-vis de la sécurité des usagers, des mesures de sauvegardes sont prises par le Gestionnaire.

Les visites d'évaluation (visites IQOA) :

Elles sont organisées et réalisées par le service technique gestionnaire, voire par la structure spécialisée du Maître d’Ouvrage.

Pour le RRN, ces visites IQOA sont effectuées par des personnels formés (correspondants OA).

Les ouvrages concernés sont ceux du champs d'application de l'ITSEAO.

La périodicité est de 3 ans, avec une évaluation du tiers du patrimoine à mener tous les ans.

Elles sont un examen visuel, sans moyen d'accès particulier, dont l'objet est de constater l'état apparent de l'ouvrage.

Elles permettent d'établir une cotation de l'état apparent de chaque partie d'ouvrage, puis sa cotation générale.

(visites IQOA suite)

Elles font l'objet d'un procès verbal de visite.

L'exploitation de l'ensemble des résultats, par le Maître d'Ouvrage, permet de :

- programmer les actions d'entretiens spécialisés, voire de réparation,

- d'arrêter les enveloppes budgétaires prévisionnelles nécessaires.

Principes de l'évaluation des O.A. : voir § 4.

Les Inspections Détaillées Périodiques (IDP) :

Elles sont organisées par la structure spécialisée du Maître d’Ouvrage.

Elles sont réalisées :

- par des spécialistes qualifiés (agents de CETE, de BE spécialisés, plongeurs pour appuis immergés , cordistes, ...),

- avec des moyens d'accès particuliers (ex : nacelle élévatrice, nacelle ou passerelle négative, bateau, ...)

Elles nécessite une pré-visite afin de prendre en compte les particularités de l'intervention.

Franchissement d'écrans ou d'obstacles

Nécessité de neutraliser un voie de circulation avec une pose d'une signalisation de protection

Nécessité d'une signalisation de protection fluviale et d'un avis à la batellerie

(Inspections Détaillées - suite)

Les ouvrages concernés sont ceux du champs d'application de l'ITSEAO, mais en particulier les ouvrages :

- non-courants,

- difficiles d'accès,

- pathologiques.

La périodicité est de 6 ans.

Elles sont un "bilan de santé" complet de l'ouvrage.

Elles font l'objet d'un rapport d'inspection.

(Inspections Détaillées - suite)

Elles permettent :

- de réaliser un pré-diagnostic de l'état apparent de chaque partie d'ouvrage,

- d'effectuer une cotation de l'état de l'ouvrage, à partir de l'analyse du rapport d'inspection.

- de définir si nécessaire un programme d'investigations complémentaires et éventuellement un recalcul de la structure, afin d'établir le diagnostic de l'ouvrage.

L'exploitation de l'ensemble des résultats, par le Maître d'Ouvrage, permet de :

- programmer les actions d'entretiens spécialisés,

- d'établir si nécessaire un projet de réparation,

- d'arrêter les enveloppes budgétaires prévisionnelles nécessaires.

Les Inspections Détaillées Particulières :

1) Les inspections détaillées initiales :

Elles sont réalisées à la réception de l’ouvrage ou après une réparation structurelle.

Elles permettent d'établir un "point zéro" de l'état de l'ouvrage.

(Inspections Détaillées Particulières - suite)

2) Les inspections détaillées exceptionnelles :

Elles sont réalisées :

- dans le cadre de fin de garantie contractuelle ou de responsabilité,

- suite à un événement imprévu (accident ayant dégradé une partie d'ouvrage, crue, incendie sur ou sous ouvrage, ...)

Elles permettent d'établir un pré-diagnostic de l'état de l'ouvrage à un instant donné.

Les Dispositions Particulières (fascicule 03 de l'ITSEOA):

1) Les auscultations :

Ensemble des études et des investigations nécessaires à l’établissement d’un diagnostic (essais destructifs et/ou non destructifs, ...).

Elles sont réalisées par des spécialistes.

Auscultation d'un câble de précontrainte par

gammagraphie

Auscultation des câbles de précontrainte extérieure par

endoscopie

(Auscultations - suite)

Auscultation des superstructures en extrados de

tablier au moyen d'un Radar

Mesure de la tension résiduelle dans un câble de précontrainte

au moyen d'une Arbalète

(Auscultations - suite)

Détermination de la profondeur de carbonatation à l'aide de :

- Phénolphtaléine (zone de virage incolore-rose / Ph entre 8,2 et 9,8)

- Thymolphtaléine (zone de virage inclore-bleu (Ph entre 9,3 et 10,5)

Prélèvement de poudres de béton pour une détermination de

teneur en chlorures libres

2) La surveillance renforcée :

Elle est mise en œuvre sur des ouvrages pathologiques.

Elle consiste à modifier la périodicité et la teneur des actions de surveillance (instrumentation).

3) La haute surveillance :

Elle est mise en œuvre sur des ouvrages pathologiques dont les désordres paraissent susceptible de mettre en cause la sécurité des usagers ou la tenue de l'ouvrage.

Elle nécessite l'établissement d'un programme de suivi de l'ouvrage avec des seuils d'alarme déclenchant des actions de mise en sécurité des usagers ou de sauvegarde de l'ouvrage.

4 – Présentation de la démarche IQOA

4.1 – Système de cotation

4.2 – Principe de l'évaluation

4.3 – Organisation des tâches

4.4 – Relevé et cotation de désordres

4.5 – Rendu et exploitation (présentation sommaire)

4.1 – Système de cotation

CLASSE 1 : Ouvrage en bon état apparent.

Il relève de l'entretien courant.

CLASSE 2 : Ouvrage présentant :

- des défauts sur les équipements ou les éléments de protection,

- des défauts mineurs de structure.

Il nécessite un entretien spécialisé sans caractère d'urgence.

CLASSE 2E : Ouvrage présentant :

- des défauts sur les équipements ou les éléments de protection,

- des défauts mineurs de structure,

- qui nécessite un entretien spécialisé URGENT afin de prévenir un risque d‘évolution pouvant à court terme affecter la structure (amenant à un classement 3).

Oxydation avec perte de section de fils de la précontrainte longitudinale d'une poutre de VIPP

=> essais à l'Arbalète + reconstitution d'un coulis de protection à l'about du conduit.

CLASSE 3 : Ouvrage dont la structure est altérée.

Il nécessite des travaux de réparation sans caractère d'urgence.

CLASSE 3U : Ouvrage dont la structure est gravement altérée.

Il nécessite des travaux de réparation en urgence liés à :

- l'insuffisance de la capacité portante de l'ouvrage,

- la rapidité d'évolution des désordres pouvant y conduire à brève échéance.

Mentions particulières :

- NE : OUVRAGE NON ÉVALUÉ

Ouvrage neuf n’ayant pas encore été évalué

Ouvrage ayant fait l’objet de travaux récents et dont le nouvel état n’a pas encore été évalué

Ouvrage dont la structure n’est pas évaluée

Ouvrage dont l’évaluation remonte à plus de 3 ans

- S : RISQUES POUR LA SÉCURITÉ DES USAGERS

Programmation de travaux en urgence afin d'assurer la sécurité des usagers et des exploitants.

4.2 – Principe de l'évaluation

Visite sommaire :

Visite réalisée en une demi-journée par un agent formé à la visite des OA, sans moyens d’accès particuliers (inutile pour ouvrages soumis à inspection détaillée récente)

Cotation :Elle se fait à partir de catalogues de désordres établis pour chaque type de structure et parties d'ouvrage.

Cotation de chaque élément, à partir d’un barème simple signalant l’urgence à réparer pour maintenir la capacité portante de l’ouvrage ou la sécurité des usagers

Démarche d'affectation d'une classe globale d'état :

- Attribution d'une cotation à chaque désordre relevé

- Déduction d'une cotation de synthèse pour chaque élément

- Déduction d'une classe de synthèse pour chaque partie d'ouvrage (Equipements, Tablier, Appuis)

- Détermination de la classe globale de l'ouvrage

=> En principe, à chaque étape, la classe retenue est la plus élevée :

3U > 3 > 2E > 2 > 1

Visite spécifique :

Une visite spécifique peut être nécessaire afin de côter les éléments non accessibles des ouvrages.

PV de visite :

Il organise la visite et dicte le rendu.

4.3 – Organisation des tâches

Deux catégories d'ouvrages

LISTE I : Ouvrages courants les plus simples à évaluer

LISTE II : Les autres

Pour les ouvrages de la liste I :Visite et évaluation provisoire par le gestionnaire (CEI)

Evaluation définitive par la Structure spécialisée du MOa (COA)

Pour les ouvrages de la liste II :Visite par la COA avec le CEI, puis évaluation par COA

Pour tous les ouvrages :

La Structure spécialisée du MOa (COA) :

- forme le personnel,

- coordonne les actions,

- exploite et envoie les données informatiques à l’échelon central, pour la gestion du patrimoine

En théorie, les correspondants OA n'évaluent que les parties d'un ouvrage dont la cotation reste inférieure à 2E.Dans la pratique, pour certaines DIR, les agents chargés de l'IQOA évaluent l'ensemble de l'ouvrage avec si nécessaire un appui technique et/ou une contre visite de la part de la Structure spécialisée du Maître d'Ouvrage.

Ouvrages de liste I

Ouvrages de liste II

Exemple d'un catalogue des désordres pour une évaluation IQOA d'un mur de liste I

4.4 – Relevé et cotation des désordres

Pour rappel, ces étapes de l'évaluation se font à partir de catalogues de désordres établis pour chaque type de structure et partie d'ouvrage.

Exemple d'un catalogue des désordres pour une évaluation IQOA d'un ouvrage de liste II

Exemple d'un PV de visite pour une évaluation IQOA d'une partie d'ouvrage

4.5 – Rendu et exploitation

PV de Visite :

Exemple d'une fiche de synthèse d'une évaluation IQOA d'un mur de soutènement

Saisie des données IQOA dans le logiciel LAGORA :

Principales fonctions :

- Saisie et mise à jour de données sur ouvrages

(administratives, descriptives et qualitatives),

- planification des visites IQOA,

- édition de fiches,

- génération d'un fichier transmis annuellement au SETRA pour alimenter la base de données nationale (pour le patrimoine Etat)

Présentation de quelques résultats d'inventaire et d'évaluation du patrimoine national :

Quelques données concernant la D.I.R. Centre-Est :

Recensement :Nombre de ponts et viaducs : 1372 franchissements dont en terme d'ouvrages 1381 liste 1 et 210 liste 2

Nombre de murs :775 dont 673 en liste 1 et 103 en liste 2

Nombre de PPHM : 950

Nombre de tranchées couvertes : 8

Tunnels : 6

Etat des ouvrages en 2011 :Note 1 : ponts 227 murs 51

note 2 : ponts 886 murs 257

note 2E : ponts 341 murs 96

note 3 : ponts 101 murs 37

note 3U : ponts 4 murs 29

Nota : Les notes varient assez peu d'une année sur l'autre, car les ouvrages traités passent en note inférieure mais sont en général remplacés par d'autres.

5 – Entretien courant et spécialisés

5.1 – Entretien courant

5.2 – Entretiens spécialisés

5.3 – Travaux de réparation

5.1 – Entretien courant

L'entretien courant comprend une liste d’actions que le district peut assurer, sans faire appel à une entreprise spécialisée :

- nettoyage de toutes les parties de l’ouvrage et de ses abords,

- élimination de la végétation et des amas de corps flottants,

- maintien en état :

- des dispositifs de retenue,

- des dispositifs d'assainissement et drainage,

- des dispositifs de fixation des équipements à l’ouvrage (signalisation, éclairage…),

- des accès de visite.

Élimination de la végétation parasite en tête d'un mur de soutènement

Nettoyage des abords, avec en particulier l'élimination de la végétation parasite

Nettoyage des sommiers d'appui, en particulier les éléments du dispositif d'assainissement des têtes de culées et de piles

Nettoyage des chaussées et en particulier des fils d'eau du dispositif d'assainissement de la plate-forme routière

Nettoyage du dispositif d'assainissement et en particulier des gargouilles

Nettoyage des corniches-caniveaux

5.2 – Entretien spécialisé

L’entretien spécialisé diffère de l’entretien courant par les moyens particuliers et les techniques spéciales qu’il nécessite.

Il concerne essentiellement la réfection ou le remplacement d’équipements (joints de chaussée, couche de roulement, dispositifs d’évacuation des eaux...) ou d’éléments de protection (peinture, étanchéité, ventilation, enrochements...)

Mais aussi des travaux mineurs sur la structure (remplacement de boulons ou rivets, réfection d’un radier, soulèvement du tablier pour recalage des appareils d’appui, ragréages, rejointoiements ...)

Remise en peinture d'un garde-corps dont le système de protection

anticorrosion est dégradé

Remise en peinture d'un ouvrage

Démontage de joints de chaussée existants

Remplacement de joints de chaussée

5.3 – Réparation

On entend par réparation toute intervention plus ou moins lourde sur la structure, visant à la remettre en bon état.

Exemples :

- changement d’appareils d’appui

- confortement de fondations

- renforcement par tirants

- réfection d’assemblage d’une structure métallique

- changement de suspension

- injection de gaine de précontrainte

Quelques guides de référence ...

MERCI de votre attention

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Documents

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Classification Des Ouvrages d'Art

Diagnostic des ouvrages d'art du réseau routier national

Maîtrise d'Ouvrage et Maîtrise d'Œuvre en Ouvrages d'Art

franchissant la Charente - PLATEFORME OUVRAGES D'ART

Démarche Qualite Dans Les Ouvrages d'Art Courants

ANNUEL OUVRAGES D'ART 2009 - Infociments