Joint de chaussée - Définition
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Utilisation des joints
haut : pont à poutres à travées indépendantes
milieu : pont à poutres à travée continue
Bas : Pont suspendu
Un joint est nécessaire sur un pont, un viaduc ou une passerelle dans tous les cas où il y a possibilité de mouvements relatifs entre deux éléments de structure de l'ouvrage et quand la zone du mouvement affecte la chaussée supportant la circulation.
Seules les structures en voûte, en cadre fermé ou en portique ouvert ne comportent pas de joints de chaussées en raison des faibles portées mais surtout parce qu'elles sont encastrées sur leurs appuis.
Le joint est d'autant plus complexe que les mouvements relatifs sont importants et qu'il est plus ou moins affecté par le trafic routier.
Le joint peut ne pas être apparent et il est alors recouvert par le matériau de la chaussée. C'est une disposition qui n'est possible que si le revêtement peut accepter les mouvements de dilatation et de contraction. Le joint est alors réduit à sa plus simple expression technique et économique; mais, techniquement, l'ouvrage comporte un joint de chaussée.
Typologie
Depuis les années 80, les joints de chaussées sont classés en quatre grandes familles :
- joint non apparent à revêtement, normal ou amélioré,
- joint à hiatus (ou à lèvres) et remplissage du vide par un produit élastique,
- joint à pont en porte à faux,
- joint à pont souple, appuyé ou en bande,
La réglementation européenne en cours d’élaboration distinguera six familles :
- Joint sous revêtement,
- Joint à revêtement amélioré,
- Joint à un seul hiatus,
- Joint à matelas,
- Joint cantilever,
- Joints à plaques appuyées,
- Joint modulaire,
Joint non apparent à revêtement normal
Le pontage au-dessus du vide se fait par diverses solutions d'un intérêt secondaire car le domaine d’emploi est surtout limité par les possibilités du revêtement à supporter la compression et surtout la traction. C'est pourquoi on utilise, parfois, au droit du joint, un matériau de chaussée plus performant.
Le joint non apparent à revêtement normal consiste en la mise en place d'une feuille, de cuivre ou de bitume élastomère armé, formant une lyre dans le vide du joint, fixée sur la structure et prise en sandwich dans l'étanchéité de l'ouvrage. La lyre est remplie par un mastic et le revêtement courant de la chaussée est mis en oeuvre sur le joint
Il peut équiper les ouvrages supportant un trafic de 550 à 2000 poids lourds jour (T1 à T0 en France), mais il est surtout adapté au cas des trafics de 50 à 300 PLMJA (T3 et T2). La capacité de souffle d’un tel joint est limitée principalement par l'aptitude du revêtement à supporter les sollicitations alternées de traction et de compression. Le souffle est limité à 5 à 10 mm maximum sous un trafic T0 et T1 et 10 à 15 mm sous les autres trafics.
La chaussée au droit du joint doit obligatoirement être souple et avoir une épaisseur minimale de l'ordre de 10 cm.
Joint non apparent à revêtement amélioré
Le joint est ici constitué d’un revêtement enrobé spécial s’appuyant sur une plaque de pontage. Le revêtement amélioré est un enrobé composé en général d’un bitume modifié par l'adjonction de polymères.
Dans le cas du choix d’un joint à revêtement amélioré pour un joint longitudinal, il est conseillé, pour diminuer les risques de fluage, d'orniérage ou de glissance, d'adopter les dispositions suivantes :
- Diminuer les largeurs du joint et de la plaque de pontage par rapport à celles requises pour une mise en oeuvre classique,
- Chanfreiner les angles des arêtes des lèvres des maçonneries pour éviter, lors des mouvements verticaux différentiels un poinçonnement de la tôle de pontage.
Joint à hiatus
Les joints à hiatus (le hiatus étant le vide séparant les deux structures), antérieurement dénommés joints à lèvres, comprennent en général un matériau qui comble le vide entre les lèvres. Celles-ci peuvent être en acier (profilé, fonte, . .), en alliage d’aluminium, en élastomère, en béton de ciment, en mortier de polymère thermodurcissable (résine époxy par exemple), etc .
Le remplissage du vide est assuré par un profilé en élastomère (en caisson, en V, etc .) ou en mousse d'élastomère. Celui-ci n'a qu'un rôle d'étanchéité mais non de support de la roue, sinon ce serait un joint à bande..
En général le souffle possible est limité par l’importance du hiatus tolérable pour l’usager et par les chocs subis par le joint. Pour augmenter le domaine d'emploi on est alors conduit à multiplier les modules de base.
Joint à peigne en console
Le joint cantilever, ou joint en porte-à-faux ou joint en console, est constitué de deux parties métalliques symétriques en forme de peigne, complétées par une plaque de caoutchouc extrudé sous-jacente permettant d’assurer l’étanchéité..
Les dents du peigne peuvent avoir plusieurs formes : triangulaires, trapézoïdales ou arrondies. La présence de dentures triangulaires permet l'emploi de ce joint sur des ouvrages d'un biais allant jusqu'à 20 gr.
Joint à pont appuyé
Les joints à pont appuyé comportent un élément ancré sur un côté de la structure, souvent en forme de peigne, mais pas obligatoire, s’appuyant sur un élément ancré dans l’autre partie de la structure. Le pont peut ainsi être une tôle en acier enrobée d'une couche de caoutchouc, par adhérisation.
Le confort, sous réserve d'une pose correcte et après l'exécution du tapis, est excellent lorsqu’il y a un peigne.
Ce modèle de joint n'est pas étanche. Aussi, il doit être complété par un dispositif de recueil des eaux. Celui-ci peut être constitué par une bavette en caoutchouc pincée sous le joint et formant une gouttière dans le vide entre les maçonneries.
Joint à pont en bande
Le joint utilise ici les propriétés élastiques d’une bande en élastomère (dénommée plaque pont) pour permettre les mouvements prévus de la structure. La bande élastomère peut aussi enrober un ensemble de nervures en fonte, rigidifiant un peu le pont.
La liaison à la structure est faite par des vis prenant appui dans les nervures des éléments de joints encadrant la plaque pont.