CLUB OUVRAGES D’ART AUBERGNE-LIMOUSIN 22 mai 2008

la précontrainte extérieure

CLUB OUVRAGES D’ARTAUBERGNE-LIMOUSIN

22 mai 2008

Pierre Paillusseau – DOA/CETESO


22 mai 2008 CLUB AUVERGNE LIMOUSIN ACTUALITE

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HISTORIQUE• Les 4 ouvrages des années 50

Villeneuve-Saint-GeorgesPort-à-BinsonOuvrages en bon état

Câbles de précontrainte extérieurs au béton



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HISTORIQUE• Les 4 ouvrages des années 50

Can-Bia : ouvrage démoliVaux sur Seine : câbles remplacés

Fils ou torons rompus



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HISTORIQUE

La précontrainte extérieure se développe en France• depuis les années 70(pour les réparations)• depuis les années 80(pour les ouvrages neufs)

intérieur du viaduc de DrancyCâbles extérieurs



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PROTECTION DES CABLES• Principales protections des câbles- coulis de ciment au contact des câbles- produits souples (cire ou graisse)- torons galvanisés- torons individuellement protégés- torons individuellement protégés dans gaine générale injectée au coulis

• Pour les câbles extérieurs- jusqu’en 2001 (circulaire du 28 / 02 / 2001) très majoritairementprotection par coulis de ciment au contact des câbles



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PROTECTION DES CABLES• Coulis de ciment au contact des câbles

Câble (intérieur au béton)

Coulis de protection

Coupe d’une dalle en béton

Gaine

Coulis de ciment

Torons

Coupe transversale(précontrainte intérieure au béton)

Coupe longitudinale(précontrainte extérieure au béton)



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DESORDRES OBSERVES• Ruptures observées en Francedepuis 1994, 5 ouvrages ont présenté une rupture de câbles protégés par coulis de ciment au contact des câbles(dont 2 sur le réseau routier national) corrosion du câble

Val de Durance - ESCOTA - 1994St-Cloud - autoroute non concédée - 1997Place de la statue - EPAD - 2001Rivière d'Abord - La Réunion – 2001Pont-à-Mousson - CG 54 - 2005



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DESORDRES OBSERVES

Câbles rompus



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DESORDRES OBSERVES• Ruptures observées à l’étranger : Floride1999 : Niles Chanel bridge 2000 : Mid Bay bridge

Corrosion du câble



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DESORDRES OBSERVES• Ruptures observées à l’étranger : Royaume-Uni

2 rupturespas protégé parcoulis de ciment



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RISQUES• Protection par produit souple ou galvanisationLibération d’énergie à chaquerupture de toron ou de fil



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Les risquesProtection par coulis de ciment au contact des câblesLibération brutale de la totalité de l’énergie et fouettement possible Risque pour le personnel se trouvant à proximité

déformation de câbles 19T15 lors d'un démontage



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ORIGINE DES DESORDRESAnomalies de la protection des câbles par coulis de ciment- ressuage du coulis : pâte blanchâtre humide- mauvais remplissage des conduits : zones non injectées

(impossibilité de placer un évent en partie haute dans le cas de la précontrainte extérieure)

CONSÉQUENCESSur ces 5 ouvrages, le remplacement de tous les câbles extérieurs a été réalisé ou est programmé



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ENQUETE – Pilotée par le Sétra

Phase 1Recensement des ouvrages à précontrainte extérieure du réseau routier national (antérieurs à 2000)

Résultats- 79 ouvrages sur ex-réseau national ou autoroutes non concédées- 57 ouvrages (72%) : câbles protégés uniquement par coulis de ciment- 22 ouvrages (28%) : autre type de protection (cire, graisse, torons individuellement protégés, galvanisation)

3/4 restent dans le nouveau réseau routier national



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ENQUETE – 1ère étape de la phase 245 ouvrages retenus dans un premier temps

• Inspection visuelledes gaines et capots

• Sondage au marteau( ou équivalent )

• Consignes de sécuritétempérature positive les 7 jours précédant la visite(période froide très longue cette année)



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ENQUETE – 1ère étape de la phase 2

• Limites- les zones de déviation ne peuvent pas être observées

- zones à pâte blanchâtre ?



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• Résultats- pas de nouvelle rupture de câble observée

- quelques ruptures de torons( mais datant de la mise en tension )

Déformation de la gaine due à la rupture d’un toron à la mise en tension



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• Résultats- des zones « sonnant creux » sur la génératrice supérieure dans la majorité des ouvrages ( ≠ majorité des câbles )

mauvais remplissage ?décollement ?bulles ?

- pâte blanchâtre vue pour quelques ouvrages



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• Résultats- pour 6 ouvrages des « zones de vide total »



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ENQUETE – 1ère étape de la phase 2• Exemple d’une zone de vide total

Vidéodu LREPde Melun



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• RésultatsAutres désordres

incendie

zone non protégée

corrosion des ancrages câble apparent

câbles accessibles



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STATISTIQUES• Pour le réseau routier nationalChiffres connus uniquement pour l’ex-réseau routier national mais résultats extrapolables à l’ensemble des ouvrages

Hypothèses : 20 câbles par ouvrage en moyenne79 ouvrages sur l’ex-réseau national (avant 2000)55 ouvrages sur les autoroutes concédées¾ des ouvrages avec coulis de ciment

Ordre de grandeur

2 ruptures pour 2000 câbles



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L’enquête – 2ème étape de la phase 2

- Ouvertures de gaines



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L’enquête – 2ème étape de la phase 2- Prélèvements



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L’enquête – 2ème étape de la phase 2- Rebouchage des gaines



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endoscopePour visualiser les points hauts inaccessibles

L’enquête – 2ème étape de la phase



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L’enquête – 2ème étape de la phase 2Endoscope

Zone courante « vide total » Derrière un ancrage



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L’enquête2ème étape de la phase 2« sonde capacitive »

pour déterminer les zones humides sans ouvrir les gaines



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L’enquête – 2ème étape de la phase 2

- les zones suspectées de « vide total » de coulis à l’issue des sondages au marteau ne sont pas forcément entièrement vides de coulis

- les vides partiels correspondent à un décollement en partie supérieure

- la sonde capacitive est opérationnelle



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Note d’information n°29 duSétra

Les suites



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- Présenter l'état des connaissances sur le sujet

- Faire des recommandations

- sur les investigations qui peuvent être réalisées pour évaluer l'état d'une précontrainte extérieure

- sur les consignes de sécurité à appliquer

- sur la conduite à tenir en cas de doute sur un câble ou en cas de rupture constatée

Les suites – Note d’information Sétra

Documents

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