Chapitre I: point des connaissancesI: Gnralits sur les pontsLors de la construction dune voie de circulation, il arrive toujours un moment o lon rencontre un obstacle : Naturel (brche, cours deau) Artificiel (route, voie ferre, canal) Pour assurer la continuit de louvrage, deux solutions sont envisager: liminer lobstacle (remblayer une brche, dtourner un cours deau) conserver lobstacle mais : passer au dessous (tunnel), au dessus (pont) ou le contourner (dviation) La conception des ponts est en constante volution grce lemploi de matriaux de plus en plus performants, des moyens de calculs permettant dtablir des modles de comportement trs sophistiqus et la cration de formes originales apportant de nouvelles solutions aux problmes poss par le franchissement dobstacles de plus en plus impressionnantsI.1.TerminologieI.1.1 Dnition dun pontDune faon gnrale, un pont est un ouvrage en lvation, construit in situ, permettant une voie de circulation (dite voie porte) de franchir un obstacle naturel ou articiel. On distingue les diffrents types douvrages suivants : ponceau ou dalot : pont de petites dimensions (quelques mtres) ; viaduc : ouvrage de franchissement grande hauteur, gnralement constitu de nombreuses traves. Le terme de viaduc est gnralement rserv aux franchissements situs en site terrestre. passerelle : ouvrage destin aux pitons, exceptionnellement aux canalisations ou au gibier. I.1.2 Diffrentes parties dun pontUn pont se compose des parties suivantes le tablier : lment rsistant portant la voie ; les appuis : appuis intermdiaires, appels piles, et appuis dextrmits, appels cules, qui assurent la liaison avec le sol et les remblais ; les appuis transmettent au sol les efforts dus aux diffrentes charges par lintermdiaire des fondations.Le tablier dun pont repose sur ses appuis par lintermdiaire dappareils dappui, conus pour transmettre dans les meilleures conditions possible des efforts principalement verticaux (poids de louvrage, composante verticale des efforts dus aux charges dexploitation), mais aussi horizontaux (dilatations, forces de freinage, dacclration, centrifuges, etc.) ; les fondations : elles permettent dassurer la liaison entre les appuis et le sol.La partie du pont comprise entre deux appuis sappelle une trave et la distance entre deux appuis conscutifs, la porte de la trave correspondante. Il ne faut pas la confondre avec louverture qui est la distance libre entre les parements des appuis, ni avec la longueur du pont.

I.2.Critres de classificationIl est extrmement difficile de classer les ponts car les critres de classements sont nombreux:Les ponts sont classs de diffrentes manires: Suivant la nature de la voie porte, Suivant le matriau principal dont ils sont constitus, Suivant leur fonctionnement mcanique, Suivant leur dispositionI.2.1. nature de la voie porteOn distingue, daprs leur destination, les ponts routes, les ponts-rails, les ponts-canaux. Les passerelles sont des ouvrages resserves aux pitons, ou servant faire passer des canalisations.

I.2.2. matriau principalLes ponts peuvent tre constitues en bois, en maonnerie, en fonte, en fer, en acier, en bton arme, en bton prcontraint. Il existe ltranger (au canada, notamment) quelques ponts en alliages daluminium.I.2.3. Fonctionnement mcaniqueLes ponts sont classs suivant les dispositions de leurs lments porteurs principaux. On distingue donc:I.2.3.1. Les ponts cadre. Ils sont apparus vers les annes 1960. Ils sont de deux types : Passage infrieur cadre ferm (PICF) Passage infrieur portique ouvert (PIPO)I.2.3.2. Les ponts poutres. Ouvrages dont la structure reprend les charges par son aptitude rsister la flexion, les ractions dappui tant verticales. La section transversale est constante. Ils sont aussi de deux types: Passage suprieur ou infrieur poutres armes (PSIPA) Passage suprieur ou infrieur poutres prcontraintes (PSIPP)I.2.3.3. Les ponts dalles. Ils sont assimilables aux ponts poutres de part leur fonctionnement mcanique, leur section restant aussi constante. Ils sont diffrencis par la forme de la dalle. On a: Passage suprieur ou infrieur dalle arme (PSIDA) Passage suprieur ou infrieur dalle prcontrainte encorbellement (PSIDP) Passage suprieur ou infrieur dalle lgie (PSIDE) Passage suprieur ou infrieur dalle nervure (PSIDN)I.2.3.4. Les ponts caisson ou voussoir. Le tablier est compos de voussoirs de section continue ou non, en bton arm ou en construction mixte acier-bton.

I.2.3.5. Les ponts en arc. Pour ces ouvrages, la structure fonctionne essentiellement en compression. Les ractions dappui sont inclines (la composante horizontale sappelle la pousse). Ces structures ne peuvent tre envisages que si elles peuvent prendre appui sur un rocher existant, leur porte peut alors aller jusqu 500 m. I.2.3.6. Ponts bquillesDans ce type de structure, les appuis sont solidaires du tablier. Il permet de franchir des brches relativement larges sans appuis intermdiaires condition d'avoir un bon sol de fondation.I.2.3.7. Les ponts cbles. Le tablier est alors support par des cbles. Ce sont des structures plus ou moins souples adaptes au franchissement des grandes portes. On distingue deux types douvrages dont le fonctionnement mcanique est trs diffrent : les ponts suspendus (porte jusqu 2000 m) les ponts haubans (porte jusqu 900 m)I.2.4. dispositionLes ponts sont aussi classs, suivant leur disposition en plan, en: ponts droits, ponts biais, ponts courbesI.3. les principaux types de PontLa porte dun ouvrage une seule ouverture, ou la porte dterminante (cest--dire la plus longue) dun ouvrage plusieurs ouvertures, est un facteur dterminant du type douvrage, bien quelle constitue souvent elle-mme lun des lments principaux du choix. Nous passons en revue, en classant les ouvrages par porte croissante, les diffrents types de ponts.I.3.1. Ouvrages de porte modeste (jusqu 30 m de porte principale)I.3.1.1. Petits passages sous remblai, utiliss surtout comme ouvrages de dcharge hydrauliqueDans la gamme des trs faibles portes (jusqu 5 ou 6 m) plusieurs types douvrages sont envisageables : les ponceaux vots massifs en bton les passages infrieurs en vote mince les buses mtalliquesI.3.1.2. Cadres et portiquesCes types de ponts (en bton arme) sont utilises pour des ouvertures allant de 5 a 18 mI.3.1.3. Ponts-dallesPour des ouvrages plusieurs ouvertures de portes modestes, cest la solution la plus courante. La dalle peut tre en bton arm pour des portes allant jusqu une quinzaine (15) de mtres et en bton prcontraint pour des portes dterminantes allant jusqu une trentaine (30) de mtres.I.3.1.4. Ponts poutresDans une gamme de portes comparable celle des ponts-dalles, les traves formes de poutres peuvent se rvler dun emploi conomique ; en prsence des cintre, les poutres en bton arme et prcontraintes peuvent constitues une solution intressante pour une gamme de portes dterminantes allant de 15 30 m lorsque la prsence dun cintre nest pas envisageable, une autre solution intressante est fournie par les tabliers poutrelles mtalliques enrobes de bton.I.3.1.5. Ponts bquillesPour certains franchissements encaisss, on peut galement raliser des ponts bquilles obliques.I.3.2. Grands ouvrages en bton prcontraint (au-del de 30 40 m de porte dterminante)La panoplie des solutions en bton prcontraint comprend : les dalles nervures, construites sur cintre, dont la gamme des portes dterminantes nexcde gure la soixantaine de mtres ; les ponts poutres prcontraintes par post-tension, permettant de construire des viaducs traves indpendantes de portes comprises entre 30 et 60 m ; les ponts-caissons mis en place par poussage unilatral ou bilatral (porte dterminante usuelle comprise entre 35 et 65 m) ; les ponts-caissons construits en encorbellement, permettant datteindre couramment des grandes portes de lordre de 140 m, mais dont le domaine demploi peut aller au-del de 200 m de porte dterminante.I.3 3. Grands ouvrages mtalliques (au-del de 30 40 m de porte dterminante)La panoplie des solutions mtalliques comporte : les ouvrages poutres latrales triangules ; les ossatures mixtes couverture en bton arm, dont la structure porteuse peut tre constitue de poutres en I ou de caissons ; les ponts dalle orthotrope.Au-del de 30 35 m de porte dterminante, on peut recourir une poutre bquilles (si le terrain permet dencaisser aisment la pousse), un tablier en ossature mixte (jusqu 90 m de porte environ en trave indpendante et 120 m de porte dterminante en poutre continue) une poutre-caisson en acier sous chausse.I.3.4. Domaine des trs grandes portes (au-del de 300 m)Cest le domaine demploi desI.3.4.1. ponts en arc, si la nature du sol permet de reprendre les pousses,I.3.4.2. ponts cbles les ponts haubans sont actuellement susceptibles de couvrir les portes allant de 150 1 000 m environ. pour les portes suprieures 1 000 m, le pont suspendu reste encore le seul type envisageable.I.4. Analyse fonctionnelleComme pour le btiment, une analyse des fonctions que doit assurer le pont permet de dfinir les principales caractristiques de conception et de ralisation de celui-ci, ainsi que de ses quipements.Les critres analyser sont videmment diffrents, en voici les principaux :I.4.1. Transmission des efforts verticaux.I.4.1.1. Descente de charge.Elle peut se rsume dans le schma ci-dessous:

Traffic (voitures, camions, trains)Charges dexploitationsChausseeTablierAppuis (pile, culees)FondationsCharges permanentesAppareil dappuis

I.4.1.2. Appareils dappui. Ils ont pour fonction de transmettre les charges verticales du tablier aux appuis, mais aussi de permettre les mouvements de rotation et les petites dformations horizontales. On trouve 3 grandes familles dappareil dappui : en acier pour les ponts mtalliques appareil en lastomre frett : sandwich de plaques dacier et de rsines lastomres. appareils spciaux pour grands ponts qui peuvent tre fixes, mobiles dans une direction ou dans toutes les directions.I.4.2. Transmission des efforts horizontaux. I.4.2.1. Efforts transversaux. Ils sont principalement dus au vent, et dans une moindre mesure aux efforts centrifuges pour les ponts courbes. I.4.2.2. Efforts longitudinaux. Ils sont gnrs par le freinage des vhicules qui se transmettent par frottement sur la chausse.

I.5. modes constructifsLe choix dun mode constructif dpend normment du type de pont raliser, mais aussi des paramtres environnementaux : accs libre sous le pont hauteur de la brche nature gologique du sol milieu aquatique ou terrestreI.5.1. Ponts construits sur cintre. Le coffrage est ralis sur tours dtaiement. Cette technique sapparente la ralisation des planchers couls en place. Elle permet de dgager un gabarit routier au centre de ltaiementElle limite la hauteur de lintrados et nest utilis quen site terrestre.I.5.2. Ponts construits par pose de poutres prfabriques. Cest une construction lavancement, traves par traves. La prfabrication des poutres se fait souvent sur chantier. La pose se fait soit par levage traditionnel (grue) soit par poutre de lancement.Les poutres sont en bton prcontraint ou en acier (ponts mixtes). Le tablier est coul en placeI.5.3. Ponts construits par cintre auto lanceur. Le coffrage de toute la trave est port par une poutre prenant appui sur les piles et sur le tablier dj construit. Le dplacement du cintre se fait une fois le mrissement du bton suffisant. Un avant bec assure larrive du cintre sur la pile suivante. I.5.4. Ponts pousss. Le pont est ralis et assembl sur la rive puis mis en place par poussage (on parle de poussage que le pont soit pouss ou tir). La construction par portion du tablier se fait l'avancement (au fur et mesure du poussage) une ou deux extrmits du pont I.5.5. Ponts construits en encorbellement. Si le pont ne peut tre pouss (tablier de hauteur variable, pont courbe...), si les traves ont de trop grandes portes pour des poutres, si la brche est trop importante pour un taiement, on peut construire le tablier du pont en encorbellement, c'est dire construire un flau partir d'un appui (pile) constitu de 2 demi traves de part et d'autre de celui-ci. Le pont est ralis par tranches successives appeles voussoirs. Les voussoirs sont : soit btonns en place dans un quipage mobile soit prfabriqus, mis en place puis solidariss.

III: tude des ponts caissonsIII.1. dfinitions et Prsentation de la structureIII.1.1. dfinitionsCaisson: lment structurel de section creuse.On appelle aussi caisson un coffrage utilis pour la construction en rivire de fondations douvrage dart.On appelle pont caisson ou pont poutre caisson, un pont dont le tablier est constitu dune poutre en forme de tube rectangulaire ou trapzodal.On distingue : les caissons monocellulaires les caissons multicellulaires (caisson comportant plus de deux mes, dlimitant ainsi plusieurs sections creuses)III.1.2. prsentationOn recourt aux caissons lorsquil est ncessaire de disposer dune section ferme pour rsister la torsion. Ce cas se prsente notamment lorsque le trac en plan de louvrage est courbe, ou lorsquil est ncessaire davoir des appuis intermdiaires ponctuels an de limiter lemprise des piles (site urbain, voies ferres, etc.). Une section rigide la torsion peut tre ncessaire galement pour faciliter la mise en place de grandes traves.Le tablier des ponts caisson est constitue de: un hourdis suprieur compos dune partie intermdiaire et de deux parties en encorbellement un hourdis inferieur des mes droites ou inclines deux goussets: suprieur et inferieurLe schma ci-dessous nous montre un caisson unicellulaire

III.2.types de pont caissonSuivant les matriaux constitutifs on distingue: les ponts caisson mtalliques ou mixte et les ponts caissons en bton prcontraintIII.2.1. ponts caissons mtalliqueLes caissons offrent une bonne rsistance la corrosion (les surfaces extrieures sont lisses et les surfaces intrieures protges) et une esthtique agrable due des volumes nets. Mais ils sont, sauf exception, plus coteux que les poutres en I car ils ncessitent une plus grande quantit dacier et des oprations dusinage plus lourdes.Llancement dune poutre-caisson mixte dpend de la largeur de la plate-forme : il est de lordre de 1/36 pour un tablier de hauteur constante et de 12 m de largeur.III.2.2. les ponts caissons en bton prcontraintSuivant le mode constructif on distingue: les ponts caisson construits par encorbellement successif les ponts caisson construits par poussageIII.2.2.1. les ponts caisson construits par encorbellement successifLe principe de l'encorbellement consiste construire le tablier du pont en console, par tronons successifs appels "voussoirs", symtriquement partir des appuis.Le domaine d'emploi privilgi des ponts tablier en caisson en bton prcontraint construits par encorbellements successifs est celui des portes comprises entre 80 et 150 m, mais cette technique peut tre employe sans problmes majeurs jusqu' 200 m, pour des largeurs courantes. Au-del de cette dernire valeur, les quantits de matire augmentent rapidement, ce qui limite la comptitivit de la mthode.Dans les cas les plus courants, les ouvrages construits selon ce procd comportent des traves intermdiaires de mme porte et des traves de rive de porte un peu suprieure la moiti de celle des traves intermdiaires(0.6 0.7 de la porte intermdiaire ) pour viter le soulvement du tablier sous leffet des charges dexploitation places dans la conguration la plus dfavorable. Dans la pratique, les traves de rive sont constitues par un demi-au et une portion de tablier coule ou pose sur un cintre.Le tablier peut tre de hauteur constante ou variable. La hauteur constante ne peut convenir que dans une gamme de portes limites, de lordre de 50 60 ou 70 m. Mais en dessous de 60 m, un pont construit en encorbellement est fortement concurrenc par un pont pouss ou un pont en ossature mixte. Au-del de 70 m, un tablier de hauteur variable devient plus conomique et, en gnral, plus esthtique. Un tel type de tablier est intressant conomiquement jusqu 200 m de porte environ. La variation de hauteur permet dadapter les dimensions des sections lintensit des sollicitations rsultant de ce mode de construction particulier.III.2.2.2. les ponts caisson construits par poussageLa mthode de construction des ponts en bton prcontraint par poussage consiste confectionner un tablier sur une rive ou sur les deux rives de la brche franchir, puis le mettre en place sur ses appuis dfinitifs par dplacement longitudinal.En permettant de saffranchir de toute installation entre les appuis (cintre ou charpente), elle entre en concurrence directe avec les ponts mtalliques ou les ponts construits en encorbellement de hauteur constante dans une gamme de portes allant de 50 70 m.

III: gnralits sur la prcontrainteIII.1.dfinition de la prcontrainteLa rsistance du bton a la traction est trs mdiocre, de lordre de1/12 seulement de sa rsistance a la compression, et, dans la technique du bton arme, on remdie a ce dfaut en disposant dans toutes les zones qui peuvent tre tendues des armatures dacier capables dy rsister.Cependant, le matriau ainsi obtenu prsente plusieurs dfauts qui en limitent lemploi: Le bton qui enrobe les armatures est tendu en mme temps quelles, et ne peut subir leur allongement sans se rompre; il en rsulte des fissures, dont on peut limiter louverture par un choix du diamtre dacier et de leur contrainte, mais dont ne peut viter la formation, sauf nadmettre que de trs faibles contraintes dans le bton. Par ces fissures, les armatures peuvent tre en contact avec le milieu ambiant, do un risque de corrosion dautre part, le bton arme est lourd: les parties tendues du bton ne sont utilises que pour enrober lacier, et leur poids est un handicap pour les poutres de grande porte et de grand lancementIl est donc logique de chercher utiliser plein la rsistance du bton, en le comprimant lavance par un jeu de forces internes, de faon telles que la variation de contrainte qui engendrait des tractions, ne provoque quune dcompression du matriau: cest lide de la prcontrainte.Le bton prcontraint est donc un bton renforc par des armatures de prcontrainte tendues qui le compriment et limitent ainsi sa fissuration.Des le dbut du vingtime sicle, plusieurs ingnieurs avaient essay de prcomprimer des lments de bton, de les precontraindre, en les traversant de part en part par des barres dacier doux filetes tendues par serrage dun crou; mais toutes ces expriences furent voues a l'chec cause de la trop faible compression du bton. En effet, l'effort de compression apport par la prcontrainte tait rapidement annul par les effets conjugus du retrait et du fluage du bton.Cest Eugne Fressinet (1879-1962) que revient le grand mrite davoir mis au point et dvelopp la technique du bton prcontraint.Aujourdhui, la plupart des ponts sont raliss en bton prcontraint, depuis une dizaine de mtres de porte jusqu' 150 m et plus.III.2.procds de prcontrainteLa force de compression permanente qui constitue la prcontrainte du bton est ralise gnralement par la mise en tension darmatures en acier dur dont les ancrages sont solidaires de la pice.La force de traction qui lui correspond dans les armatures est trs importante. Son ordre de grandeur est souvent de plusieurs meganewtons, elle peut tre obtenue, soit lavance, avant le btonnage, soit au contraire, aprs durcissement du bton, au moyen de vrins prenant appui sur celui-ci. Dans le premier cas, il sagit de la prcontrainte par pr-tension et dans le second, de prcontrainte par post-tension. Cette distinction est essentielle car elle conduit des applications de nature trs diffrentes, tant en ce qui concerne la conception, que la mise en uvre elle-mme.

III.2.1. prcontrainte par pr-tensionIII.2.1.1. dfinitionLa prcontrainte par pr-tension, ou armatures adhrentes, est obtenue en tendant lavance les aciers, en les fixant sur des cules solidement ancres.Les armatures traversent les extrmits des moules, dans lesquels le bton est coul, directement au contact de lacier. Lorsque le bton atteint un degr de durcissement suffisant, les armatures sont dtendues, par relchement de la force de traction aux extrmits, et par sectionnement de chaque moule; puis les pices sont dmoules et se trouvent ainsi prcontraintes par simple adhrence des aciers tendus.III.2.1.2. domaine dapplicationLe domaine dlection de ce procd est donc constitu par Les poutrelles prfabriques (dans les planchers de btiment) produites en srie dans des moules mtalliques rutilisables un grand nombre de fois. Les traverses de chemin de fer Les poteaux de ligne lectriquesIII.2.2. prcontrainte par post-tensionIII.2.2.1. principeIl consiste tendre les armatures en prenant appui sur la pice precontraindre. Pendant sa mise en tension les armatures sallongent tandis que le bton, comprime, prsente un lger raccourcissement; pour permettre le mouvement relatif qui en rsulte, il est ncessaire de mnager dans le bton des conduits, gnralement forms par des gaines mtalliques de section circulaire, disposes et rgles dans les coffrages avant btonnage.Apres mise en tension, et fixation de lancrage de larmature au bton, la gaine dans laquelle elle coulissait est remplie compltement au moyen dune injection au mortier de ciment ou a la pate de ciment pur. Le rle de cette injection est double: le ciment protge tout dabord lacier contre la corrosion, et de plus, il solidarise larmature au bton en interdisant tout glissement longitudinal relatif.III.2.3.autres procds de prcontrainteA cote des procds classiques, que nous venons dexaminer, existent des procds spciaux, qui font appel dautres principes pour la mise en tension des aciers.Parmi ceux-ci, nous citerons les suivants la prcontrainte par enroulement la prcontrainte par compression externe ou par vrins plats mise en tension par dilatation thermique mise en tension par dilatation du bton

IV: tude de la prcontrainte extrieureIV.1.gnralitsIV.1.1. historiqueLes premiers ponts qui ont t construits en bton prcontraint l'ont t l'aide de cbles extrieurs au bton. Il s'agit des ponts sur la Saale Alsleben. en 1928, et d'Aue en 1936, tous les deux construits par Karl Dischinger.Du fait de la diffusion internationale des ides d'Eugne Freyssinet, la prcontrainte extrieure n'a pas eu un grand dveloppement.Des problmes de corrosion des cbles de prcontrainte extrieure se sont manifests sur plusieurs ouvrages prcontraints extrieurement.Ce ft le cas pour les passages suprieurs construits en Belgique entre 1960 et 1970. Les cbles taient protgs par un cylindre de bton mis en place aprs mise en tension des cbles ; ce cylindre de bton, fissur par le retrait, favorisa la corrosion de l'acier.De la mme faon, les cbles extrieurs du pont d'Aue ont t corrods par la fume des locomotives vapeur qui passaient dessous : la diffrence des autres ouvrages cits, le pont d'Aue est un pont poutres, et les cbles extrieurs ne sont pas placs l'intrieur d'un caisson qui les isole des agressions extrieures.Ces expriences ont donn une mauvaise rputation la prcontrainte extrieure dont il a t difficile de se dgager, alors que les seuls problmes qui se sont manifests sont des problmes de corrosion, mais en aucun cas de comportement mcanique.La prcontrainte extrieure a trouv un nouveau champ d'application avec le renforcement des ouvrages en bton prcontraint, essentiellement partir des annes 1970. De nombreux ponts, insuffisamment prcontraints au moment de leur construction, ont d tre renforcs par des cbles ncessairement extrieurs au bton.Ce sont les progrs technologiques rendus ncessaires par ces applications dans le domaine de la rparation qui ont permis de relancer l'ide de la prcontrainte extrieure pour les ouvrages neufs.La prcontrainte extrieure s'est ainsi largement dveloppe aux Etats-Unis partir de 1978-1979 sous l'impulsion de Jean Muller, et en France, partir de 1980-1981, notamment sous l'action du SETRA.IV.1.2. Avantages de la prcontrainte extrieureLa prcontrainte extrieure, qu'elle soit totalement extrieure au bton ou mixte, prsente de nombreux avantages.IV.1.2.1. Amlioration des conditions de btonnage dans la premire hypothse, la suppression totale des cbles intrieurs au bton amliore considrablement le btonnage, en facilitant la descente du bton qui ne rencontre plus l'obstacle des conduits. dans le cas d'une prcontrainte mixte, le nombre de cbles intrieurs est videmment rduit par rapport un cblage classique. Si aucun cble ne descend dans les mes, le btonnage de ces dernires devient particulirement ais.Cette amlioration des conditions de btonnage donne toutes les garanties d'obtenir des rsistances leves dans l'ouvrage, et permet d'en diminuer les paisseurs.IV.1.2.2. Amlioration des conditions de mise en uvre des cbles de prcontrainteLes conditions de mise en uvre de la prcontrainte sont nettement amliores par la prcontrainte extrieure : on supprime les problmes de mise en place des conduits pour tous les cbles qui passent l'extrieur du bton (sauf dans les pices d'ancrage et de dviation) ; on facilite la mise en place des gaines des cbles qui restent dans le bton, grce la rduction de leur nombre et la simplification de leur trac (ils sont en gnral rectilignes). le recours une prcontrainte extrieure au bton limite les pertes par frottement,IV.1.2.3.Amlioration des conditions d'injectionIV.1.2.4. Possibilit de remplacement des cbles extrieursLa prcontrainte extrieure peut tre conue pour permettre le remplacement de l'un quelconque des cbles extrieurs au bton. Un tel remplacement, qui n'a d'intrt que si le cble en question prsente des signes de dsordre, implique gnralement la destruction de ses armatures constitutives et de leur conduit, l'important tant d'viter toute opration traumatisante sur la structure elle-mme.Cet avantage ne dispense pas de se rserver la possibilit de mettre en place ultrieurement quelques cbles additionnels extrieurs au bton, destins renforcer l'ouvrage en cas de besoin.IV.1.2.5. Allgement des structures et amlioration de leur rsistanceL'ensemble de ces facteurs - et en particulier l'absence de tout conduit dans les mes - permet d'allger les structures prcontrainte extrieure, tout en amliorant leur rsistance relle par la suppression ou la limitation du nombre des trous que reprsentent les cbles intrieurs au bton, qui sont autant de points faibles de la section.IV.1.3. Sujtions de la prcontrainte extrieureIV.1.3. 1. Vulnrabilit de la prcontrainte extrieureLes cbles extrieurs sont beaucoup plus exposs aux agressions de toute nature que les cbles intrieurs au bton : ils sont particulirement sensibles au feu - des agressions d'origine animale (fiente particulirement corrosive de certains oiseaux rongeurs) ou humaine sont galement envisager.IV.1.3.2. Difficults de rglage des tubes de passage dans le btonLe cble extrieur ne pouvant tre que rectiligne entre deux traverses du bton, toute erreur d'orientation du tube cintr se traduirait en effet par des cassures angulaires ses extrmits, augmentant les pertes par frottement, et gnrant des contraintes parasites tant dans le cble que dans le bton adjacent.IV.1.3.3. Difficults de manutention des vrins de mise en tensionLe recours une prcontrainte extrieure au bton conduit logiquement l'emploi de cbles de prcontrainte de forte puissance pour en limiter le nombre et l'encombrement. Mais le poids des vrins de mise en tension rend leur manipulation dlicate.IV.1.3.4. Possibilits limites de surtension des cbles extrieursIV.1.4. comparaison avec la prcontrainte intrieurePour un ouvrage pris dans son ensemble, il est trs dlicat d'tablir une comparaison conomique entre une solution prcontrainte traditionnelle et une solution faisant appel des cbles extrieurs. En effet, plusieurs facteurs agissent de faon contradictoire tant sur les quantits de matriaux que sur les prix unitaires : tout d'abord, le recours une prcontrainte extrieure permet gnralement de rduire les sections de bton en partie courante, donc d'allger la structure et par l-mme de diminuer les sollicitations de poids propre. Ces gains sont toutefois partiellement contrebalancs par l'existence d'entretoises de dviation et d'ancrage. A tension utile gale, un cble extrieur est souvent un peu moins efficace qu'un cble intrieur au bton: compte tenu de son trac polygonal assez rustique. en contrepartie, un cble extrieur prsente toujours une force utile plus importante qu'un cble intrieur de trac comparable du fait des moindres frottements. Enfin, consommation gale en acier dur, la prcontrainte extrieure cote plus cher qu'une prcontrainte traditionnelle cause : de la nature des matriaux et des matriels spcifiques utiliss (conduits, dispositions spciales au niveau des ancrages notamment) qui font l'objet d'exigences particulires, des difficults de rglage des tubes de passage dans le bton, des problmes que pose la manutention des vrins de mise en tension.Compte tenu de ces lments antagonistes, les seules conclusions globales qui s'imposent sont les suivantes : En termes de cot initial, la prcontrainte extrieure n'est intressante que si l'allgement de la structure est important et si sa construction peut tre industrialise. Lorsque l'industrialisation du chantier est trop limite (la ralisation des entretoises dviatrices constitue un obstacle srieux cet gard) l'avantage conomique immdiat est pratiquement nul. La prcontrainte extrieure n'en conserve pas moins des atouts importants car elle permet d'amliorer sensiblement la qualit, donc la durabilit des ouvrages, d'en faciliter la surveillance et par l mme de rduire les cots d'exploitation.IV.2. Technologie et protection contre la corrosionLa technologie est diffrente selon que les cbles sont ou non conus pour tre remplaables.IV.2.1. Cbles non remplaablesla meilleure protection, et la plus conomique, consiste injecter les cbles extrieurs au coulis de ciment.Les conduits sont alors gnralement des tubes en polythylne haute densit (PEHD) dans les parties o le cble est libre; ils sont directement raccords des tubes mtalliques rigides, cintrs, qui assurent le passage dans le bton.Les conduits en PEHD peuvent tre remplacs par d'autres types de conduits dans les parties libres : les tubes en polypropylne plus performants mcaniquement mais malheureusement plus sensibles aux ultra-violets les tubes mtalliques rigides (plus coteux)Les gaines classiques en feuillard sont exclure car insuffisamment tanches. Il est enfin dconseill d'utiliser des conduits en PVC, dont on peut craindre l'excessive fragilit.IV.2.2. Cbles remplaables injects au coulis de ciment sous double tubageIV.2.2.1. Principe de la double enveloppePour permettre le dmontage ais d'une prcontrainte extrieure injecte au coulis de ciment, il faut mettre en uvre une double enveloppe dans les parties o le cble traverse le bton : le conduit est alors un tube continu, par exemple en polythylne haute densit (PEHD) il passe l'intrieur d'une enveloppe mtallique dans les pices d'ancrage et de dviation, enveloppe mtallique qui joue presque toujours le rle de coffrage.Il faut, pour que le dmontage soit facile, que le cble puisse se dplacer sur lui-mme dans les zones o il traverse le bton. Son trac doit donc tre rectiligne ou circulaire dans chacune de ces zones.IV.2.2.2. Choix du type de conduitEn ce qui concerne le choix du type de conduit, la solution la plus courante consiste utiliser des tubes en PEHD thermosouds au miroir, ou raccords par manchons lectro-soudables.IV.2.3. Cbles remplaables injects avec un produit soupleIV.2.3.1. Nature du produit d'injectionLa plupart des fournisseurs de prcontrainte s'orientent aujourd'hui de prfrence vers des cires ptrolires plutt que vers des graisses. Les cires prsentent en effet l'avantage d'une grande stabilit du fait de leur structure cristalline.IV.2.3.2. Nature des conduitsLa solution de la simple enveloppe, toujours suffisante, est la plus souvent retenue. dans les zones de traverse du bton, aux ancrages et dans les dviateurs. les conduits doivent tre des tubes mtalliques cintrs. en partie courante, les conduits sont des tubes en polythylne haute densit (PEHD)IV.2.4. Tendances actuellesDes diffrentes technologies prcdemment voques, la plus rpandue, l'heure actuelle, est celle de la double enveloppe avec injection au coulis de ciment. Les conduits continus sont des tubes en PEHD se raccordant, sous ancrages, des trompettes d'panouissement le plus souvent en polythylne haute densit.IV.3. Conception et dispositions constructivesIV.3.1. Localisation des ancragesA la diffrence de ce qui se passe avec une prcontrainte classique intrieure au bton, les forces de prcontrainte extrieure ne vont pas vers la masse du bton, mais vers le vide. Il est donc indispensable d'ancrer les cbles sur les pices massives.L'ancrage de cbles extrieurs sur des bossages d'ancrage placs sur les mes, les hourdis ou la liaison des deux est notablement plus difficile que celui de cbles intrieurs : il apparat un important effort de cisaillement la liaison entre le bossage et le reste de la structure.C'est ce qui explique que dans la plupart des ponts prcontraints au moyen de cbles extrieurs au bton les cbles soient ancrs sur de robustes entretoises places la verticale des appuis, l o leur poids n'induit aucun effet gnant pour la structure.IV.3.2. Diffusion des efforts aux ancragesGnralement, un grand nombre de cbles extrieurs sont ancrs aux abouts de l'ouvrage. En outre, pendant la construction, un nombre important de cbles extrieurs sont ancrs sur certaines entretoises sur piles, sans que les efforts qu'ils dveloppent soient quilibrs par les cbles ancrs sur l'autre face de l'entretoise, comme ils le seront la fin de la construction.Il apparat alors de trs importants efforts de diffusion de cette prcontrainte dans le bton. Le souci d'viter l'ouverture de fissures dont la direction et l'ouverture sont difficiles contrler, conduit recommander d'quilibrer une grande partie des efforts de diffusion par une prcontrainte transversale, ou la fois transversale et verticale.IV.3.3 Dviation des cblesPour que les cbles extrieurs soient efficaces en flexion et l'effort tranchant, il faut qu'ils passent en fibre suprieure sur pile, et en fibre infrieure dans la zone centrale des traves. Ce trac est ralis l'aide des pices de dviation qui donnent aux cbles un trac en ligne brise.Si les cbles sont dvis un a un, les pices de dviation peuvent tre des blocs en bton (ou des pices mtalliques de dviation ancres au bton de la structure) placs la limite entre le hourdis infrieur et les mes des poutres en caisson.

Par contre si tous ont le mme trac, ce sont de vritables entretoises qui permettent de dvier simultanment tous les cbles. Il est alors intressant de placer chacun d'entre eux dans un plan vertical (ou faiblement inclin sur la verticale) avec quelques corrections aux ancrages pour des raisons d'encombrement gomtrique.

IV.3.4. Conditions permettant le remplacement des cblesLorsque la prcontrainte extrieure doit tre dmontable, il est indispensable de prendre des prcautions particulires lors de la conception de la structure : il faut videmment que les ancrages des cbles dmontables soient en permanence accessibles; il faut prvoir l'encombrement des vrins ncessaires la mise en tension des ventuels cbles de remplacement; il faut prvoir les dispositions ncessaires pour permettre la mise en place des cbles de remplacement; il faut enfin prvoir les dispositions permettant d'amener les vrins de mise en tension dans l'ouvrage, de les dplacer, et de les mettre en position.IV.3.5. Vibrations des cbles extrieurs au btonL'exprience a montr que les cbles d'une quinzaine de mtres de longueur ne subissaient que des vibrations trs faibles dans le cas des ponts routiers. Dans le cas de ponts ferroviaires, qui sont soumis des excitations plus violentes, il semble prudent de limiter les longueurs libres 10 ou 12 mtres.IV.4. Mise en uvre de la prcontrainte extrieure au btonIV.4.1 Mise en place des gaines en section couranteDe faon gnrale, il faut prvoir des supports permettant de poser les gaines et de les rgler peu prs avant mise en place et en tension des cbles extrieurs.IV.5.remplacement dun cble de prcontrainte extrieure dmontableLes conditions lies la dmontabilit du cble, c'est--dire la dpose du cble remplacer et la pose du cble de remplacement, dpendent du type de structure.IV.5.1 Structures fermes de type caissonCes structures offrent un ou plusieurs volumes internes avec un plafond, des voiles latraux, verticaux ou inclins, et un plancher sur lequel on peut circuler.Les cbles extrieurs dmontables sont habituellement situs l'intrieur de ces volumes internes o il est possible de travailler dans de bonnes conditions.Les conditions principales satisfaire pour assurer convenablement la dmontabilit consistent : rserver des accs permanents ces volumes intrieurs ; permettre une circulation commode l'intrieur de ces volumes pour le personnel d'excution, les matriaux, les matriels et le personnel de visite et d'entretien ; prvoir un quipement minimum permanent de ces volumes (clairage, possibilit de ventilation et de fixation de monorails...).IV.5.2. Structures ouvertes par en dessousCes structures schmatises sur les figures 5 et 6 sont du type ponts poutres ou nervures. Les volumes disponibles entre les poutres ou les nervures ne comportent pas de hourdis infrieur constituant un plancher de travail.Les conditions principales satisfaire pour assurer la dmontabilit des cbles de manire convenable et conomique consistent : prvoir des dispositions permanentes dans la structure pour installer des planchers de travail provisoires entre poutres ou nervures et assurer l'accs ces planchers ; assurer par rapport ces planchers une circulation commode des personnels, matriaux et matriels, en particulier au droit des entretoises sur piles et des dviateurs en trave ; inclure dans l'ouvrage, entre les poutres ou nervures, des dispositifs permanents minimums (rails scells, possibilits de fixation de monorails, de points de hissage...).IV.5.3. Phasage des oprations de remplacementLe remplacement d'un cble de prcontrainte extrieure dmontable comprend les phases principales successives suivantes :P1 amene pied d'uvre des matriels ncessaires la dtension et l'vacuation du cble remplacerP2 dtension du cble remplacer P3 dpose et vacuation du cble dtendu et de ses conduits P4 dgagement des parties remplaables des ancrages dmontables et des franchissements d'entretoises et de dviateurs P5 pose et rglage des nouvelles parties remplaables des ancrages dmontables et des franchissements d'entretoises et de dviateursP6 amene, pose et rglage des nouveaux conduits, y compris les tanchits aux diffrents raccordements et les dispositifs particuliers pour l'injectionP7 amene prs des ancrages des cbles de remplacement et des matriels pour l'enfilage et la mise en tensionP8 enfilage, mise en tension et injection des cbles de remplacementP9 vacuation des matrielsP10 aux endroits ncessaires, ventuel nettoyage de l'ouvrageLa figure ci-dessous est une coupe longitudinale dun tablier de pont caisson a prcontrainte extrieure

V. conclusion. (Choix de la variante et du mode constructif)V.1. variante retenueApres avoir pass en revue les diffrents types de ponts, leur domaine demploi et leur mode de construction, nous optons pour un pont caisson prcontrainte extrieure mixte construit par encorbellement successifV.2. raisons du choixCette variante est une solution intressante pour le cas du second pont du Wouri pour les raisons suivantes: le site prsente une courbure en plan de rayon 1019.44 m (caisson) nous sommes en site aquatique (la construction en encorbellement est plus conomique dans ce cas que la construction sur cintre) limportance de la longueur du pont (823 m) limine la construction par poussage. la ligne rouge du pont est une ligne courbe en lvation: ce qui amne choisir un tablier de hauteur variable (encorbellement) le bton est un matriau facile mettre en uvre sur le plan esthtique, le bton offre de beaux parements et de belles formes aux ouvrages la prcontrainte extrieure mixte pour trouver un compris entre le cout initial et les couts dexploitation du projet